DE202018106512U1

DE202018106512U1 - Diagonal fan with optimized housing

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Publication number: DE202018106512U1
Application number: DE202018106512.2U
Authority: DE
Original assignee: Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG
Current assignee: Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG
Priority date: 2018-11-16
Filing date: 2018-11-16
Publication date: 2019-01-03
Anticipated expiration: 2028-11-17

Abstract

Diagonalventilator (1) umfassend einen Elektromotor (10), ein Gehäuse (11) und ein innerhalb des Gehäuses (11) aufgenommenes und über den Elektromotor (10) antreibbares Diagonallaufrad (12), dessen im Betrieb erzeugte Diagonalströmung in eine axiale Strömungsrichtung umgelenkt wird, wobei
das Diagonallaufrad (12) in Umfangsrichtung verteilte Laufradschaufeln (121) sowie einen Lufteintritt und einen Luftaustritt aufweist, wobei
das Gehäuse (11) einen Strömungskanal (52) für eine durch das Diagonallaufrad (12) erzeugte Luftströmung bildet, der einen nicht-rotationssymmetrischen Axialabschnitt (90) und einen sich in Strömungsrichtung gesehen axial unmittelbar axial daran anschließenden zylinderförmigen Axialabschnitt (91) aufweist, wobei
ein luftaustrittsseitiges radial äußeres Ende (99) des Diagonallaufrads (12) im zylinderförmigen Axialabschnitt (91) des Strömungskanals (52) des Gehäuses (11) angeordnet und zwischen dem radial äußeren Ende (99) und dem Gehäuse (11) ein Luftspalt (S) vorgesehen ist, und
wobei der nicht-rotationssymmetrische Axialabschnitt (90) des Diagonallaufrads (12) in einem sich an den Luftspalt (S) lufteinlassseitig anschließenden Bereich des Strömungskanals (52) in einer Axialebene mit dem Diagonallaufrad (12) angeordnet ist, so dass der nicht-rotationssymmetrische Axialabschnitt (90) das Diagonallaufrad (12) zumindest abschnittsweise umschließt.

A diagonal fan (1) comprising an electric motor (10), a housing (11) and a diagonal impeller (12) accommodated within the housing (11) and drivable via the electric motor (10) whose diagonal flow generated during operation is deflected in an axial flow direction. in which
the diagonal impeller (12) comprises circumferentially distributed impeller blades (121) and an air inlet and an air outlet, wherein
the housing (11) forms a flow channel (52) for an air flow generated by the diagonal impeller (12) having a non-rotationally symmetrical axial section (90) and a cylindrical axial section (91) axially axially adjacent thereto, viewed in the flow direction
an air outlet-side radially outer end (99) of the diagonal impeller (12) in the cylindrical axial section (91) of the flow channel (52) of the housing (11) and arranged between the radially outer end (99) and the housing (11) an air gap (S) is provided, and
wherein the non-rotationally symmetrical axial section (90) of the diagonal impeller (12) is disposed in an axial air flow path (12) in an axial air flow path (S) adjacent the air gap (S), such that the non-rotationally symmetric axial section (90) encloses the diagonal impeller (12) at least in sections.

Description

Die Erfindung betrifft einen Diagonalventilator mit einem bezüglich des Drehmoments des antreibenden Elektromotors optimierten Gehäuse.The invention relates to a diagonal fan with an optimized with respect to the torque of the driving electric motor housing.

Allgemein sind Diagonalventilatoren und deren Einsatz aus dem Stand der Technik bekannt, beispielsweise aus der DE 10 2014 210 373 A1 .In general, diagonal fans and their use are known from the prior art, for example from the DE 10 2014 210 373 A1 ,

Diagonalventilatoren werden in Anwendungen mit hohen Anforderungen an Luftleistung bei höherem Gegendruck und geringem Einbauplatz eingesetzt, beispielsweise in der Kühltechnik oder bei Dunstabzugshauben. Durch den bei Diagonalventilatoren im Verhältnis zum Bauraum großen Motordurchmesser des axialzentral angeordneten Motors und die radiale Erweiterung der Nabe ist die Ausblasfläche an der Ausblasöffnung verhältnismäßig klein, wodurch es zu hohen Austrittsverlusten bei der Strömung durch hohen dynamischen Druck am Austritt des Diagonalventilators kommt.Diagonal fans are used in applications with high demands on air performance at higher back pressure and low installation space, for example in cooling technology or in extractor hoods. Due to the diagonal fans in relation to the installation space large engine diameter of the axialzentral arranged engine and the radial extension of the hub, the discharge area at the exhaust port is relatively small, resulting in high outlet losses in the flow due to high dynamic pressure at the outlet of the diagonal fan.

Beim Einbau eines Diagonalventilators in ein zylindrisches Gehäuse reduziert sich der Drehmomentbedarf des Ventilators im Vergleich zu einem freilaufenden Laufrad. Dieses Verhalten ist problematisch, wenn das Laufrad von einem Elektromotor, insbesondere von einem Asynchronmotor, angetrieben wird, da der Motor nur auf eine Variante optimal abgestimmt werden kann.When installing a diagonal fan in a cylindrical housing reduces the torque requirement of the fan compared to a free-running impeller. This behavior is problematic when the impeller is driven by an electric motor, in particular by an asynchronous motor, since the motor can only be optimally tuned to one variant.

Die Erfindung löst die Aufgabe, über eine besondere Gehäusegestaltung des Diagonalventilators die Drehmomentreduktion am Elektromotor abzuschwächen.The invention solves the problem of attenuating the torque reduction on the electric motor via a special housing design of the diagonal fan.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by the feature combination according to claim 1.

Erfindungsgemäß wird ein Diagonalventilator mit einem Elektromotor, einem Gehäuse und einem innerhalb des Gehäuses aufgenommenen und über den Elektromotor antreibbaren Diagonallaufrad vorgeschlagen. Die durch das Diagonallaufrad im Betrieb erzeugte Diagonalströmung wird durch das Gehäuse in eine axiale Strömungsrichtung umgelenkt. Das Diagonallaufrad weist in Umfangsrichtung verteilte Laufradschaufeln sowie einen Lufteintritt und einen Luftaustritt auf. Das Gehäuse bildet einen Strömungskanal für eine durch das Diagonallaufrad erzeugte Luftströmung, der einen nicht-rotationssymmetrischen Axialabschnitt und einen sich in Strömungsrichtung gesehen axial unmittelbar axial daran anschließenden zylinderförmigen Axialabschnitt aufweist. Ein luftaustrittsseitiges radial äußeres Ende des Diagonallaufrads ist im zylinderförmigen Axialabschnitt des Strömungskanals des Gehäuses angeordnet. Zwischen dem radial äußeren Ende und dem Gehäuse ist ein Luftspalt vorgesehen. Der nicht-rotationssymmetrische Axialabschnitt des Diagonallaufrads ist in einem sich an den Luftspalt lufteinlassseitig anschließenden Bereich des Strömungskanals in einer Axialebene mit dem Diagonallaufrad angeordnet, so dass der nicht-rotationssymmetrische Axialabschnitt des Gehäuses das Diagonallaufrad zumindest abschnittsweise umschließt.According to the invention, a diagonal fan is proposed with an electric motor, a housing and a diagonal impeller accommodated within the housing and drivable via the electric motor. The diagonal flow generated by the diagonal impeller in operation is deflected by the housing in an axial flow direction. The Diagonallaufrad has circumferentially distributed impeller blades and an air inlet and an air outlet. The housing forms a flow channel for an air flow generated by the diagonal impeller, which has a non-rotationally symmetrical axial section and an axially axial axial section adjoining it axially in the flow direction. An air outlet side radially outer end of the diagonal impeller is arranged in the cylindrical axial section of the flow channel of the housing. Between the radially outer end and the housing, an air gap is provided. The non-rotationally symmetrical axial section of the diagonal impeller is arranged in an air-inlet-side adjoining region of the flow channel in an axial plane with the diagonal impeller, so that the non-rotationally symmetrical axial section of the housing encloses the diagonal impeller at least in sections.

Durch die besondere Gehäusegestaltung mit zylinderförmigem Axialabschnitt und nicht-rotationssymmetrischem Bereich im Ansaugbereich des Diagonallaufrads kann die Drehmomentreduktion des Gehäuses abgeschwächt werden. Der Elektromotor weist einen geringeren Drehmomentbedarf auf und kann besser auf die verschiedenen Einbausituationen eingestellt und abgestimmt werden, so dass er stets im Bereich der besten Effizienz arbeitet und keine übermäßige Wärmeentwicklung zu verzeichnen ist.Due to the special housing design with a cylindrical axial section and non-rotationally symmetrical region in the intake region of the diagonal impeller, the torque reduction of the housing can be weakened. The electric motor has a lower torque requirement and can be better adjusted to the different installation situations and tuned so that it always works in the field of best efficiency and no excessive heat generation is recorded.

In einer Weiterbildung ist bei dem Diagonalventilator vorgesehen, dass der nicht-rotationssymmetrische Axialabschnitt in einer Axialebene des Lufteintritts des Diagonallaufrads angeordnet ist. Somit ist sichergestellt, dass in jedem Fall auf der axialen Höhe des Lufteintritts des Diagonallaufrads die nicht-rotationssymmetrische Geometrie des Strömungskanals, d.h. der Gehäuseinnenwand vorgesehen ist.In a development, it is provided in the case of the diagonal fan that the non-rotationally symmetrical axial section is arranged in an axial plane of the air inlet of the diagonal impeller. Thus, it is ensured that in each case at the axial height of the air inlet of the diagonal impeller, the non-rotationally symmetrical geometry of the flow channel, i. the housing inner wall is provided.

Ferner ist eine Ausführung günstig, bei der das Gehäuse im nicht-rotationssymmetrischen Axialabschnitt gegenüber dem zylinderförmigen Axialabschnitt des Strömungskanals zumindest eine Radialerweiterung aufweist, welche einen Hohlraum ausbildet. Der Hohlraum vergrößert den Strömungskanal im Bereich der Luftansaugung des Diagonallaufrads und beruhigt die Strömung. Das Diagonallaufrad saugt somit neben der axialen Hauptströmung auch drallfreie oder im Wesentlichen drallfreie Luft als Nebenströmung aus dem Hohlraum an, die als axiale Rückströmung radial außenseitig an dem Diagonallaufrad vorbeiströmt.Furthermore, a design is favorable in which the housing in the non-rotationally symmetrical axial section relative to the cylindrical axial section of the flow channel has at least one radial widening, which forms a cavity. The cavity increases the flow channel in the area of the air intake of the diagonal impeller and calms the flow. The Diagonallaufrad thus sucks in addition to the axial main flow and spin-free or substantially twist-free air as a secondary flow from the cavity, which flows past as an axial return flow radially on the outside of the diagonal impeller.

Noch verbessert wird die Drallreduktion bei einem Ausführungsbeispiel, bei dem in dem Hohlraum mindestens eine Rippe angeordnet ist, welche sich von einer Gehäuseinnenwand in radialer Richtung zu dem Diagonallaufrad erstreckt. Insbesondere wird eine Vielzahl von derartigen Rippen im Hohlraum angeordnet, die an der Gehäuseinnenwand ausgebildet sind und sich über eine vorbestimmte Axiallänge auf axialer Höhe des Diagonallaufrads erstrecken. Durch das Entlangströmen an den Rippen reduziert sich der Drall in der Strömung vergleichsweise stärker.The swirl reduction is further improved in an embodiment in which at least one rib, which extends from a housing inner wall in the radial direction to the diagonal impeller, is arranged in the cavity. In particular, a plurality of such ribs are arranged in the cavity, which are formed on the housing inner wall and extend over a predetermined axial length at the axial height of the diagonal impeller. By the flow along the ribs, the swirl in the flow is reduced relatively more.

Ferner ist eine Ausführung vorteilhaft, bei der bei dem Diagonalventilator in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt mehrere Radialerweiterungen vorgesehen sind. Insbesondere werden die Radialerweiterungen identische ausgebildet und jeweils mit den Rippen versehen. Die Drallreduktion erfolgt somit über den gesamten Umfang verteilt gleichmäßig.Furthermore, an embodiment is advantageous in which a plurality of radial extensions are uniformly distributed in the circumferential direction in the diagonal fan. In particular, the Radial extensions identical formed and each provided with the ribs. The swirl reduction is thus uniformly distributed over the entire circumference.

Der Diagonalventilator sieht in einer Weiterbildung vor, dass das Diagonallaufrad einen die Laufradschaufeln radial außenseitig umschließenden Schleuderring aufweist, der das luftaustrittsseitige radial äußere Ende des Diagonallaufrads bestimmt.In a further development, the diagonal fan provides that the diagonal impeller has a centrifugal ring surrounding the impeller blades radially on the outside, which determines the air outlet-side radially outer end of the diagonal impeller.

Ferner wird in einer Variante des Diagonalventilators an dem Gehäuse ansaugseitig eine Einlaufdüse angeordnet, durch welche eine Hauptströmung des Diagonalventilators angesaugt wird. Die Einlaufdüse erstreckt sich im Radialschnitt gesehen zu dem Schleuderring zumindest abschnittsweise überlappend und bildet dabei mit dem Schleuderring einen Düsenspalt am Lufteintritt des Diagonallaufrads. Die positive Wirkung der Erfindung wird in dieser Ausführungsvariante besonders verstärkt, indem der Drall der dem Düsenspalt zugeführten Strömung reduziert wird. Die drallbehaftete Strömung am Luftaustritt des Diagonallaufrads strömt über den Luftspalt in zylinderförmigen Axialabschnitt des Strömungskanals in axialer Richtung zurück in Richtung des Lufteintritts. Hier weist der Strömungskanal den nicht-rotationssymmetrischen Axialabschnitt auf, so dass sich der Drall deutlich reduziert. Diese Wirkung wird durch die Verwendung des Hohlraums und der Rippen noch verstärkt. Die dem Düsenspalt zwischen dem Diagonallaufrad und der Einlassdüse zugeführte im Wesentlichen drallfreie Strömung entsprich derjenigen eines freilaufenden Diagonallaufrads, so dass der Drehmomentbedarf des Elektromotors reduziert wird.Furthermore, in a variant of the diagonal fan on the housing suction side, an inlet nozzle is arranged, through which a main flow of the diagonal fan is sucked. The inlet nozzle extends in radial section to the slinger at least partially overlapping and forms with the slinger a nozzle gap at the air inlet of the diagonal impeller. The positive effect of the invention is particularly enhanced in this embodiment, by the swirl of the nozzle gap supplied flow is reduced. The swirling flow at the air outlet of the diagonal impeller flows back through the air gap in the cylindrical axial section of the flow channel in the axial direction in the direction of the air inlet. Here, the flow channel on the non-rotationally symmetric axial section, so that the swirl significantly reduced. This effect is further enhanced by the use of the cavity and ribs. The substantially swirl-free flow supplied to the nozzle gap between the diagonal impeller and the inlet nozzle corresponds to that of a free-running diagonal impeller, so that the torque requirement of the electric motor is reduced.

In einer Ausführungsvariante wird die Einlaufdüse einstückig mit dem Gehäuse ausgebildet, um die Teilezahl möglichst gering zu halten.In one embodiment, the inlet nozzle is formed integrally with the housing in order to keep the number of parts as small as possible.

Ferner ist strömungstechnisch vorteilhaft, dass bei dem Diagonalventilator der Schleuderring und die Einlaufdüse im Bereich des Düsenspalts zumindest abschnittsweise parallel verlaufen. Insbesondere wird bevorzugt vorgesehen, dass der Schleuderring koaxial radial außerhalb der Einlaufdüse verläuft, so dass der Düsenspalt radial außenseitig der Einlaufdüse gebildet ist.Furthermore, in terms of flow, it is advantageous that, in the case of the diagonal fan, the slinger and the inlet nozzle run parallel in the region of the nozzle gap, at least in sections. In particular, it is preferably provided that the slinger coaxially extends radially outside the inlet nozzle, so that the nozzle gap is formed radially on the outside of the inlet nozzle.

In einer Weiterbildung des Diagonalventilators erstreckt sich der Schleuderring im Düsenabschnitt parallel zu einer sich in axialer Richtung des Diagonalventilators erstreckenden Rotationsachse des Diagonallaufrads, d.h. im Überlappungsabschnitt verlaufen der Schleuderring und die Einlaufdüse parallel zur axial angesaugten Strömungsrichtung.In a further development of the diagonal fan, the slinger in the nozzle section extends parallel to an axis of rotation of the diagonal impeller extending in the axial direction of the diagonal fan, i. in the overlapping section of the slinger and the inlet nozzle extend parallel to the axially sucked flow direction.

Zur Erzeugung einer Ausströmung nach schräg radial außen und gewinkelt zur Rotationsachse des Diagonallaufrads weist der Schleuderring einen sich in axialer Strömungsrichtung nach radial außen aufweitenden, zu einer Innenwand des Gehäuses gerichteten Strömungsquerschnitt auf.To produce an outflow obliquely radially outward and angled to the axis of rotation of the diagonal impeller, the slinger has a flow cross-section which widens radially outwards in the axial flow direction and which faces an inner wall of the housing.

Bei dem Diagonalventilator ist in einer weiteren Ausführungsform in axialer Strömungsrichtung gesehen dem Diagonallaufrad anschließend eine Nachleiteinrichtung mit einer Vielzahl von in Umfangsrichtung verteilten Leitschaufeln angeordnet, welche eine von dem Diagonallaufrad erzeugte Luftströmung vergleichmäßigt.In the case of the diagonal fan, in a further embodiment, viewed in the axial flow direction, the diagonal impeller is subsequently provided with a guide device with a multiplicity of circumferentially distributed guide vanes, which uniforms an air flow generated by the diagonal impeller.

Eine vorteilhafte Ausführung sieht bei dem Diagonalventilator vor, dass die Nachleiteinrichtung einteilig mit dem Gehäuse ausgebildet ist. Die Teilezahl und Montageschritte können somit reduziert werden. Auch kann auf eine Abdichtung zwischen den Bauteilen verzichtet werden.An advantageous embodiment provides in the case of the diagonal fan that the guide device is formed integrally with the housing. The number of parts and assembly steps can thus be reduced. Also can be dispensed with a seal between the components.

Die Nachleiteinrichtung weist in einer Weiterbildung ein einen Ausblasabschnitt des Diagonalventilators überstreckendes Schutzgitter auf.The Nachleiteinrichtung has in a development on a Ausblasabschnitt of the diagonal fan overstretching protective grid.

Günstig ist ferner eine Ausführungsvariante des Diagonalventilators, bei der die Nachleiteinrichtung, das Gehäuse und das Schutzgitter einteilig ausgebildet sind.Also favorable is a variant of the diagonal fan, in which the tracking device, the housing and the protective grid are integrally formed.

Ferner ist eine Weiterbildung des Diagonalventilators bezüglich eines kompakten Aufbaus vorteilhaft, bei dem die Nachleiteinrichtung im Nabenbereich eine Motoraufnahme für den Elektromotor aufweist. Die Befestigung des Elektromotors kann somit durch die Nachleiteinrichtung übernommen werden.Furthermore, a development of the diagonal fan with respect to a compact construction is advantageous in which the Nachleiteinrichtung has a motor mount for the electric motor in the hub region. The attachment of the electric motor can thus be taken over by the tracking device.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:

1 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Diagonalventilators;
2 eine Radialschnittansicht des Diagonalventilators aus 1;
3 ein Diagramm zum Vergleich von Drehmomentverläufen.

Other advantageous developments of the invention are characterized in the subclaims or are shown in more detail below together with the description of the preferred embodiment of the invention with reference to FIGS. It shows:

1 a perspective view of an embodiment of a diagonal fan according to the invention;
2 a radial sectional view of the diagonal fan 1 ;
3 a diagram for comparing torque curves.

Der Diagonalventilator 1 gemäß der 1 und 2 umfasst ein Gehäuse 11, in dem der Elektromotor 10 ausgebildet als Außenläufermotor aufgenommen und mit dem Diagonallaufrad 12 verbunden ist, um letzteres im Betrieb um die Rotationsachse RA zu rotieren. Das Diagonallaufrad 12 ist mit seiner Nabe 119 an dem Elektromotor 10 befestigt. Von der Nabe 119 aus erstrecken sich nach radial außen mehrere in Umfangsrichtung verteilte Laufradschaufeln 121, deren radial außen liegendes Ende von dem Schleuderring 122 geschlossen ist. Die Lüfterradschaufeln 121 weisen eine Schaufelvorderkante 117 und eine Schaufelhinterkante 118 auf, die jeweils gegenüber einer vertikalen Senkrechten zur Rotationsachse von radial innen nach radial außen gesehen zur Einlassseite des Diagonalventilators 1 geneigt sind, wobei der Winkel an der Schaufelhinterkante 118 größer ist als an der Schaufelvorderkante 117.The diagonal fan 1 according to the 1 and 2 includes a housing 11 in which the electric motor 10 trained as external rotor motor and recorded with the diagonal impeller 12 is connected to rotate the latter in operation about the axis of rotation RA. The diagonal impeller 12 is with his hub 119 on the electric motor 10 attached. From the hub 119 from radially outward extending a plurality of circumferentially distributed impeller blades 121 whose radially outward lying End of the slinger 122 closed is. The fan blades 121 have a blade leading edge 117 and a blade trailing edge 118 on, in each case with respect to a vertical perpendicular to the axis of rotation from radially inside to radially outside seen to the inlet side of the diagonal fan 1 are inclined, with the angle at the blade trailing edge 118 larger than at the blade leading edge 117 ,

Ansaugseitig ist die einstückig an dem Gehäuse 11 ausgebildete Einlaufdüse 6 vorgesehen, durch welche das Diagonallaufrad 12 im Betrieb die Hauptströmung HS ansaugt. Die Einlaufdüse 6 weist einen sich in Axialrichtung verringerten Durchströmungsquerschnitt auf, der am axialen freien Endabschnitt 7 am geringsten ist. Dieser freie Endabschnitt 7 verläuft parallel zur Rotationsachse RA und überlappt sich im Überlappungsbereich 30 mit dem vorderen Abschnitt 123 des Schleuderrings 122, der sich ebenfalls parallel zur Rotationsachse RA erstreckt. Durch den Schleuderring 122 und die Einlaufdüse 6 wird der Düsenspalt 19 gebildet. An den achsparallelen Vorderabschnitt 123 schließt sich bei dem Schleuderring 122 unmittelbar der sich schräg nach außen und gegenüber der Rotationsachse gewinkelt verlaufende Hinterabschnitt 124 an, der den sich in axialer Strömungsrichtung nach radial außen aufweitenden, zu einer Innenwand 111 des Gehäuses 11 gerichteten Strömungsquerschnitt bestimmt.The suction side is the one piece on the housing 11 trained inlet nozzle 6 provided by which the diagonal impeller 12 During operation, the main flow HS sucks. The inlet nozzle 6 has an axially reduced flow cross section at the axial free end portion 7 is lowest. This free end section 7 runs parallel to the axis of rotation RA and overlaps in the overlapping area 30 with the front section 123 of the slinger 122 which also extends parallel to the axis of rotation RA. Through the slinger 122 and the inlet nozzle 6 becomes the nozzle gap 19 educated. At the paraxial front section 123 closes at the slinger 122 directly the obliquely outward and angled relative to the axis of rotation extending rear section 124 on, which widening in the axial flow direction radially outward, to an inner wall 111 of the housing 11 directed flow cross section determined.

Das Gehäuse 11 bildet mit seiner Innenwand 111 den Strömungskanal 52 für die durch das Diagonallaufrad 12 erzeugte Luftströmung und weist den nicht-rotationssymmetrischen Axialabschnitt 90 sowie den sich in Strömungsrichtung gesehen axial unmittelbar daran anschließenden zylinderförmigen Axialabschnitt 91 auf. Der nicht-rotationssymmetrische Axialabschnitt 90 umfasst über den Umfang gleichmäßig verteilt mehrere Hohlräume 80 auf, welche durch Radialerweiterungen 79 des Gehäuses 11, auch im Bereich der Einlaufdüse 6, gegenüber dem zylinderförmigen Axialabschnitt 91 gebildet sind. In jedem der Hohlräume 80 sind mehrere über den Umfang verteilte, sich in axialer Richtung erstreckende und radial einwärts von der Gehäuseinnenwand 112 vorstehende Rippen 95 angeordnet, welche in einer Axialebene mit dem Diagonallaufrad 12 verlaufen.The housing 11 forms with its inner wall 111 the flow channel 52 for those by the diagonal wheel 12 generated air flow and has the non-rotationally symmetric axial section 90 as well as seen in the flow direction axially immediately adjoining cylindrical axial section 91 on. The non-rotationally symmetric axial section 90 comprises several cavities evenly distributed over the circumference 80 on which by radial extensions 79 of the housing 11 , also in the area of the inlet nozzle 6 , opposite the cylindrical axial section 91 are formed. In each of the cavities 80 are a plurality of circumferentially distributed, extending in the axial direction and radially inwardly of the housing inner wall 112 protruding ribs 95 arranged, which in an axial plane with the diagonal impeller 12 run.

Die Anordnung des nicht-rotationssymmetrischen Axialabschnitts 90 liegt im lufteinlassseitigen Bereich stromaufwärts gegenüber dem Luftspalt S, der zwischen dem durch das luftaustrittsseitige radial äußere Ende 99 des Diagonallaufrads 12 und der Gehäuseinnenwand 111 im zylinderförmigen Axialabschnitt 91 des Strömungskanals 52 gebildet ist. Dabei überstreckt sich der nicht-rotationssymmetrische Axialabschnitt 90 bis zur Einlassdüse 6 und umschließt das Diagonallaufrad 12 in Umfangsrichtung deutlich über die Hälfte seiner Axialerstreckung. Insbesondere ist der nicht-rotationssymmetrische Axialabschnitt 90 auch im Bereich, d.h. in der Axialebene des Düsenspalts 19 zwischen der Einlaufdüse 6 und dem Schleuderring 122 und mithin im Bereich des Lufteintritts in das Diagonallaufrad 12 vorgesehen. Die axial angesaugte Hauptströmung HS wird nach dem diagonal schräg nach außen gerichteten Austritt aus dem Diagonallaufrad 12 von der Gehäuseinnenwand 111 zurück in axiale Richtung umgelenkt. Ein Teil der am Austritt drallbehafteten Strömung strömt durch den Luftspalt S als Nebenströmung NS zurück über den nicht-rotationssymmetrische Axialabschnitt 90 mit den Radialerweiterungen 79, den Hohlräumen 80 und Rippen 95, wo der Drall der Nebenströmung NS reduziert wird, bevor sie über den Düsenspalt 19 wieder in das Diagonallaufrad 12 eintritt.The arrangement of the non-rotationally symmetric axial section 90 is located in the air inlet side region upstream of the air gap S, which is between the radially outer end through the air outlet side 99 of the diagonal impeller 12 and the housing inner wall 111 in the cylindrical axial section 91 of the flow channel 52 is formed. In this case, the non-rotationally symmetrical axial section overstretches 90 to the inlet nozzle 6 and encloses the diagonal impeller 12 in the circumferential direction, well over half of its axial extent. In particular, the non-rotationally symmetrical axial section 90 also in the area, ie in the axial plane of the nozzle gap 19 between the inlet nozzle 6 and the slinger 122 and therefore in the area of the air inlet in the diagonal impeller 12 intended. The axially sucked main flow HS is after the diagonally obliquely outward exit from the Diagonallaufrad 12 from the inside wall of the housing 111 deflected back in the axial direction. A portion of the swirling at the outlet flow flows through the air gap S as a secondary flow NS back over the non-rotationally symmetric axial section 90 with the radial extensions 79 , the cavities 80 and ribs 95 where the swirl of the tributary NS is reduced before passing over the die gap 19 back into the diagonal wheel 12 entry.

Die vorteilhafte technische Wirkung ist in dem Diagramm der 3 gezeigt, wo Kennlinien des Drehmomentverlaufs DM des Elektromotors 10 gegenüber dem Volumenstrom VS für einen freilaufenden Diagonalventilator (Kennlinie 300), einen Diagonalventilator mit einem ausschließlichen zylindrischen Gehäuse (Kennlinie 301 - Stand der Technik) und dem Diagonalventilator 1 mit dem Gehäuse gemäß der Ausführung nach 2 (Kennlinie 302). Insbesondere bei höheren Volumenströmen entspricht der Verlauf des erfindungsgemäßen Diagonalventilators 1 im Wesentlichen demjenigen eines freilaufenden Diagonalventilators.The advantageous technical effect is in the diagram of 3 shown where characteristics of the torque curve DM of the electric motor 10 relative to the volume flow VS for a free-running diagonal fan (characteristic 300 ), a diagonal fan with an exclusive cylindrical housing (characteristic 301 - State of the art) and the diagonal fan 1 with the housing according to the embodiment according to 2 (Curve 302 ). Especially at higher volume flows corresponds to the course of the diagonal fan according to the invention 1 essentially that of a free-running diagonal fan.

Bezugnehmend auf 2 umfasst der Diagonalventilator 1 zudem eine Nachleiteinrichtung 90 am Ausblasabschnitt 27, welche die von dem Diagonallaufrad 12 gewinkelt ausgeblasene Diagonalströmung und von der Innenwand 11 zurück in die axiale Richtung umgelenkte Strömung anschließend vergleichmäßigt. Die Nachleiteinrichtung 90 umfasst optional eine Vielzahl von in Umfangsrichtung verteilten Leitschaufeln und ein Schutzgitter (nicht gezeigt), welches dann den Ausblasabschnitt 27 des Diagonalventilators 1 überstreckt. Zudem bestimmt die Nachleiteinrichtung 90 im achszentralen Bereich die Motoraufnahme 89 für den Elektromotor 10.Referring to 2 includes the diagonal fan 1 also a tracking device 90 at the blow-out section 27 which are those of the diagonal impeller 12 angled blown diagonal flow and from the inner wall 11 then backward in the axial direction deflected flow then evened. The tracking device 90 Optionally includes a plurality of circumferentially distributed vanes and a protective grid (not shown) which then defines the blowout section 27 of the diagonal fan 1 overstretched. In addition, the tracking device determines 90 in the axis-central area the motor mount 89 for the electric motor 10 ,

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102014210373 A1 [0002]

Claims

A diagonal fan (1) comprising an electric motor (10), a housing (11) and a diagonal impeller (12) accommodated within the housing (11) and drivable via the electric motor (10) whose diagonal flow generated during operation is deflected in an axial flow direction. in which the diagonal impeller (12) comprises circumferentially distributed impeller blades (121) and an air inlet and an air outlet, wherein the housing (11) forms a flow channel (52) for an air flow generated by the diagonal impeller (12) having a non-rotationally symmetrical axial section (90) and a cylindrical axial section (91) axially axially adjacent thereto, viewed in the flow direction an air outlet-side radially outer end (99) of the diagonal impeller (12) in the cylindrical axial section (91) of the flow channel (52) of the housing (11) and arranged between the radially outer end (99) and the housing (11) an air gap (S) is provided, and wherein the non-rotationally symmetrical axial section (90) of the diagonal impeller (12) is arranged in an axial air flow path (12) in an axial air flow path (S) on the air gap (S), such that the non-rotationally symmetrical axial section (90) encloses the diagonal impeller (12) at least in sections.

Diagonal fan after Claim 1 wherein the non-rotationally symmetric axial portion (90) is disposed in an axial plane of the air inlet of the diagonal impeller (12).

Diagonal fan after Claim 1 or 2 wherein the housing (11) in the non-rotationally symmetrical axial portion (90) opposite the cylindrical axial portion (91) of the flow channel (52) has at least one radial extension (79) which forms a cavity (80).

A diagonal fan according to the preceding claim, wherein in the cavity (80) at least one rib (95) is arranged, which extends from a housing inner wall (112) in the radial direction to the diagonal impeller (12).

A diagonal fan as claimed in the preceding claim, wherein said at least one rib (90) extends between the air inlet and the air outlet of the diagonal impeller (12) viewed in the axial direction.

Diagonal fan after one of the previous ones Claims 3 - 5 , wherein the circumferentially evenly distributed a plurality of radial extensions (79) are provided.

Diagonal fan according to one of the preceding claims, wherein the Diagonallaufradrad (12) has a wheel blades (121) radially outwardly enclosing slinger (122) which determines the air outlet side radially outer end (99) of the Diagonallaufrads (12).

Diagonal fan according to one of the preceding claims, wherein on the suction side of the housing an inlet nozzle is arranged, through which a main flow (HS) of the diagonal fan (1) is sucked, wherein the inlet nozzle (6) seen in radial section to the slinger (122) at least partially overlapping extends and forms a nozzle gap (19) with the slinger (122).

Diagonal fan according to the preceding claim, wherein the inlet nozzle (6) is formed integrally with the housing (11).

Diagonal fan after one of the previous ones Claims 8 - 9 , Wherein the slinger (122) and the inlet nozzle (6) in the region of the nozzle gap (19) at least partially parallel.

Diagonal fan after one of the previous ones Claims 8 - 10 wherein the slinger (122) extends coaxially radially outside the inlet nozzle (6).

Diagonal fan after one of the previous ones Claims 7 - 11 , Wherein the slinger (122) extends in the region of the nozzle gap (19) parallel to a in the axial direction of the diagonal fan (1) extending axis of rotation of the diagonal impeller (12).

Diagonal fan after one of the previous ones Claims 7 - 12 , Wherein the slinger (122) has a flow cross section which widens radially outward in the axial flow direction and which faces an inner wall (111) of the housing (11).

Diagonal fan according to one of the preceding claims, characterized in that seen in the axial flow direction the Diagonallaufradrad (12) then a Nachleiteinrichtung (90) is arranged with a plurality of circumferentially distributed vanes, which evened by the Diagonallaufradrad (12) generated air flow.

Diagonal fan after Claim 14 , characterized in that the tracking device (90) Has a motor mount (89) for the electric motor (10) in the axis-central area.