DE202019100240U1 - Flow guiding device and blower arrangement with flow guiding device - Google Patents
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Abstract
Strömungsleitvorrichtung (1) zur Verwendung an einer Gebläseanordnung mit einem motorbetriebenen, um eine Rotationsachse (RA) rotierenden Radialgebläserad, umfassend ein Außengehäuse (2) und einen Innendiffusor (3) zwischen denen ein sich entlang einer axialen Strömungsrichtung erstreckender Strömungskanal (4) gebildet ist, wobei das Außengehäuse (2) in axialer Richtung an den Innendiffusor (3) angrenzend einen Aufnahmeraum zur integralen Aufnahme des Radialgebläserades ausbildet, das im Betrieb eine Strömung axial ansaugt und radial in den Strömungskanal (4) ausbläst, wobei der Strömungskanal (4) ausgebildet ist, die Strömung aus einer radialen in eine axiale Richtung umzulenken.Flow guiding device (1) for use on a blower arrangement with a motor-driven radial impeller rotating around a rotation axis (RA), comprising an outer casing (2) and an inner diffuser (3) between which a flow channel (4) extending along an axial flow direction is formed, wherein the outer housing (2) in the axial direction of the inner diffuser (3) adjacent a receiving space for integrally receiving the Radialgebläserades forms, which draws a flow axially during operation and blows radially into the flow channel (4), wherein the flow channel (4) is formed to redirect the flow from a radial to an axial direction.
Description
Die Erfindung betrifft eine Strömungsleitvorrichtung zur Verwendung an einer Gebläseanordnung mit einem motorbetriebenen Radialgebläserad sowie die Gebläseanordnung mit einer entsprechenden Strömungsleitvorrichtung.The invention relates to a flow guide for use on a fan assembly with a motor-driven Radialgebläserad and the fan assembly with a corresponding flow guide.
Die Beeinflussung der von einem Radialventilator erzeugten Strömung nach dem Austritt der Strömung aus dem Radialgebläserad über eine erfindungsgemäße Strömungsleitvorrichtung ermöglicht die Steigerung des statischen Wirkungsgrades. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn die radiale Strömung in eine axiale Strömung umgelenkt und beispielsweise ein nachfolgendes Bauteil wie ein Wärmetauscher mit einem homogenen axialen Abströmfeld beaufschlagt werden soll.Influencing the flow generated by a radial fan after the outlet of the flow from the radial impeller via a flow guiding device according to the invention makes it possible to increase the static efficiency. This is particularly advantageous if the radial flow is deflected into an axial flow and, for example, a downstream component such as a heat exchanger is to be subjected to a homogeneous axial outflow field.
Ansaugseitig hat sich hierbei bereits eine gesplittete Düse als vorteilhaft erwiesen, welche in der deutschen Patentanmeldung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Strömungsleitvorrichtung vorzusehen, mit welcher der statische Wirkungsgrad von Gebläseanordnungen mit einem Radialgebläserad, bei denen die radial ausgeblasene Strömung anschließend axial umgelenkt wird, zu erhöhen.The invention has for its object to provide a flow guide, with which the static efficiency of fan assemblies with a Radialgebläserad, in which the radially blown flow is then deflected axially to increase.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Patentanspruch 1 gelöst.This object is achieved by the feature combination according to
Erfindungsgemäß wird eine Strömungsleitvorrichtung zur Verwendung an einer Gebläseanordnung mit einem motorbetriebenen, um eine Rotationsachse rotierenden Radialgebläserad vorgeschlagen, welche ein Außengehäuse und einen Innendiffusor, zwischen denen ein sich entlang einer axialen Strömungsrichtung erstreckender Strömungskanal gebildet ist, umfasst. Das Außengehäuse bildet in axialer Richtung an den Innendiffusor angrenzend einen Aufnahmeraum zur integralen Aufnahme des Radialgebläserades aus, das im Betrieb eine Strömung axial ansaugt und radial in den Strömungskanal ausbläst, wobei der Strömungskanal ausgebildet ist, die Strömung aus einer radialen in eine axiale Richtung umzulenken. Die axiale Strömungsrichtung verläuft dabei parallel zur Rotationsachse des Radialgebläserades. Der Innendiffusor und das Außengehäuse sind vorzugsweise zylindrisch oder im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet und koaxial zueinander angeordnet.According to the invention, a flow guide device is proposed for use on a blower arrangement with a motor-driven radial impeller rotating about a rotation axis, which comprises an outer housing and an inner diffuser, between which a flow channel extending along an axial flow direction is formed. The outer housing forms in the axial direction of the inner diffuser adjacent a receiving space for integrally receiving the Radialgebläserades which draws a flow axially during operation and blows radially into the flow channel, wherein the flow channel is adapted to deflect the flow from a radial to an axial direction. The axial flow direction runs parallel to the axis of rotation of the radial impeller. The inner diffuser and the outer housing are preferably cylindrical or substantially cylindrical and arranged coaxially with each other.
Durch den in Strömungsrichtung nachgeschalteten über das Außengehäuse und den Innendiffusor gebildeten Strömungskanal wird in der Strömung die dynamische Druckenergie in statische Druckenergie umgewandelt und mithin die Aufgabe gelöst.As a result of the downstream flow channel formed in the flow direction via the outer housing and the inner diffuser, the dynamic pressure energy is converted into static pressure energy in the flow and the object is thus achieved.
In einer günstigen Ausführung der Strömungsleitvorrichtung erstreckt sich der Strömungskanal bis zu ihrem Auslass. Somit wird die Strömung über die gesamte Länge der Strömungsleitvorrichtung geführt.In a favorable embodiment of the flow-guiding device, the flow channel extends to its outlet. Thus, the flow is guided over the entire length of the flow guide.
Ferner wird die Umwandlung der dynamischen Druckenergie in statische Druckenergie bei der Strömungsleitvorrichtung dadurch begünstigt, dass sich eine Durchströmungsquerschnittsfläche des Strömungskanals zum Auslass hin diffusorartig vergrößert. Dies wird beispielsweise erzeugt, indem der Innendiffusor zum Auslass hin eingezogen verläuft, d.h. seine Mantelfläche erstreckt sich über den axialen Verlauf bis zum Auslass hin zur Rotationsachse des Radialgebläserades.Furthermore, the conversion of the dynamic pressure energy into static pressure energy in the flow guiding device is promoted by a diffuser-like cross-sectional area of the flow channel increasing towards the outlet. This is produced, for example, by the internal diffuser being retracted towards the outlet, i. its lateral surface extends over the axial course to the outlet towards the axis of rotation of the radial impeller.
Die Strömungsleitvorrichtung ist in einer Ausführung ferner dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmeraum für das Radialgebläserad an einen Einlass der Strömungsleitvorrichtung angrenzt.The flow guiding device is further characterized in one embodiment in that the receiving space for the radial impeller adjoins an inlet of the flow guiding device.
Zur Geräuschreduzierung ist bei der Strömungsleitvorrichtung in einer Ausführungsvariante vorgesehen, dass der Innendiffusor eine gelochte Mantelfläche aufweist. Ebenso ist hierfür ein Ausführungsbeispiel der Strömungsleitvorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass das Außengehäuse eine gelochte Innenwandfläche aufweist. Die Strömung kann durch die Lochung der Mantelfläche des Innendiffusors bzw. durch die Innenwandfläche des Außengehäuses ganz oder teilweise strömen und die akustische Schallabstrahlung reduzieren. Zudem können wahlweise noch Dämmmaterialien eingebracht werden, beispielsweise im Inneren des Innendiffusors oder in Teilen der Lochung.To reduce noise is provided in the flow guide in a variant that the inner diffuser has a perforated lateral surface. Likewise, for this purpose, an embodiment of the flow guiding device is characterized in that the outer housing has a perforated inner wall surface. The flow can flow through the perforation of the lateral surface of the inner diffuser or through the inner wall surface of the outer housing wholly or partially and reduce the acoustic sound radiation. In addition, optional insulation materials can be introduced, for example, in the interior of the inner diffuser or in parts of the perforation.
Eine Weiterbildung der Strömungsleitvorrichtung zur weiteren Erhöhung des statischen Wirkungsgrades sieht zudem vor, dass im Strömungskanal in Umfangsrichtung beabstandet angeordnete Strömungsleitschaufeln angeordnet sind. Die Strömungsleitschaufeln erstrecken sich in einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel vorzugsweise aus dem Bereich des Aufnahmeraums für das Radialgebläserad bis zum Auslass und bieten eine Führung für die Strömung vom Ausblas des Radialgebläserades bis zum Auslass der Strömungsleitvorrichtung. Die Erhöhung des statischen Wirkungsgrades wird durch eine Drallreduktion der Strömung durch die Strömungsleitschaufeln begünstigt.A further development of the flow guiding device for further increasing the static efficiency also provides that flow guide vanes arranged at a spacing in the circumferential direction in the flow channel are arranged. The flow vanes preferably extend in an advantageous embodiment from the area of the receiving space for the radial impeller to the outlet and provide a guide for the flow from the blowout of the radial impeller to the outlet of the flow guide. The increase of the static efficiency is favored by a swirl reduction of the flow through the flow vanes.
Der Innendiffusor weist zudem einen zu dem Strömungskanal durch seine Mantelfläche abgegrenzten Diffusorraum auf, der um die Rotationsachse des Radialgebläserades gebildet ist. In diesen Diffusorraum sind in einer Weiterbildung ebenfalls Leitschaufeln vorgesehen, welche sich in Richtung des Auslasses erstrecken. Derartige Leitschaufeln können sinnvollerweise vorgesehen werden, wenn die Mantelfläche des Innendiffusors nicht geschlossen, sondern beispielsweise gelocht ist, so dass die Strömung neben dem Strömungskanal auch teilweise durch den Diffusorraum verläuft. Zudem können die Leitschaufeln gleichzeitig als Versteifungsrippen für den Innendiffusor dienen, so dass ei auch dann vorsehbar sind, wenn es keine Strömung in den Diffusorraum gibt. The inner diffuser also has a diffuser space delimited from the flow channel by its lateral surface, which diffuser space is formed around the axis of rotation of the radial impeller. In this diffuser space guide vanes are also provided in a development, which extend in the direction of the outlet. Such guide vanes may usefully be provided if the lateral surface of the inner diffuser is not closed, but is perforated, for example, so that the flow also partially passes through the diffuser space in addition to the flow channel. In addition, the vanes can simultaneously serve as stiffening ribs for the inner diffuser, so that ei are also foreseeable when there is no flow in the diffuser space.
Vorteilhaft ist ferner eine Ausführung der Strömungsleitvorrichtung, bei welcher die Strömungsleitschaufeln integral einstückig mit dem Innendiffusor ausgebildet sind.Also advantageous is an embodiment of the flow-guiding device, in which the flow guide vanes are integrally formed integrally with the inner diffuser.
Auch ist hinsichtlich eines kompakten Aufbaus eine Ausführung günstig, bei der in den Innendiffusor eine Motoraufnahme integriert ist.Also, with regard to a compact construction, a design is favorable in which a motor mount is integrated in the inner diffuser.
Die Strömungsleitvorrichtung sieht in einer Weiterbildung zudem vor, dass das Außengehäuse am Einlass eine integrale Venturidüse aufweist. Das Radialgebläserad kann somit mit der Venturidüse am Außengehäuse zusammenwirken und sich beispielsweise mit seiner Deckscheibe in axialer Richtung bis in die Venturidüse hinein erstrecken, um eine axiale Überlappung bereitzustellen.In a further development, the flow-guiding device also provides that the outer housing has an integral Venturi nozzle at the inlet. The Radialgebläserad can thus interact with the Venturi nozzle on the outer housing and extend, for example, with its cover plate in the axial direction into the Venturi nozzle in order to provide an axial overlap.
Zur variablen Anpassbarkeit der Strömungsleitvorrichtung ist zudem eine Ausführung vorteilhaft, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Innendiffusor als lösbarer Einsatz in dem Außengehäuse ausgebildet ist. Somit kann der Strömungskanal oder der Aufnahmeraum für das Radialgebläserad durch Austausch des Innendiffusors beliebig angepasst werden.For variable adaptability of the flow guiding device, a design is also advantageous, which is characterized in that the inner diffuser is designed as a detachable insert in the outer housing. Thus, the flow channel or the receiving space for the Radialgebläserad be changed by replacing the Innenendiffusors arbitrary.
Ferner umfasst ist eine Gebläseanordnung mit einem Radialgebläserad und einem damit verbundenen Elektromotor, wobei das Radialgebläserad im Aufnahmeraum der Strömungsleitvorrichtung gemäß der vorstehenden Offenbarung angeordnet ist und seine axial angesaugte Strömung über den Strömungskanal in eine axiale Strömung umgelenkt wird.Further comprising a fan assembly with a radial impeller and an associated electric motor, wherein the radial impeller is arranged in the receiving space of the flow guide according to the above disclosure and its axially sucked flow is deflected via the flow channel in an axial flow.
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 zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht einer Strömungsleitvorrichtung in einem ersten Ausführungsbeispiel, -
2 eine seitliche Schnittansicht der Strömungsleitvorrichtung aus1 , -
3 eine axiale Draufsicht auf die Einlassseite der Strömungsleitvorrichtung aus1 , -
4 eine axiale Draufsicht auf die Auslassseite der Strömungsleitvorrichtung aus1 , -
5 eine perspektivische Ansicht einer Strömungsleitvorrichtung in einem zweiten Ausführungsbeispiel, -
6 eine seitliche Schnittansicht der Strömungsleitvorrichtung aus5 , -
7 eine axiale Draufsicht auf die Einlassseite der Strömungsleitvorrichtung aus5 , -
8 eine axiale Draufsicht auf die Auslassseite der Strömungsleitvorrichtung aus5 .
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1 a perspective view of a flow guide in a first embodiment, -
2 a side sectional view of the flow of1 . -
3 an axial plan view of the inlet side of the flow guide from1 . -
4 an axial plan view of the outlet side of the flow from1 . -
5 a perspective view of a flow guide in a second embodiment, -
6 a side sectional view of the flow of5 . -
7 an axial plan view of the inlet side of the flow guide from5 . -
8th an axial plan view of the outlet side of the flow from5 ,
In den
Bezugnehmend auf
In den jeweiligen axialen Draufsichten der
Die
Bei der Strömungsleitvorrichtung
Als weitere alternative Ausführungen kann jede beliebige Kombination der gezeigten Ausführungsbeispiele verwendet werden, beispielsweise eine gelochte Mantelfläche des Innendiffusors
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE102017110642A1 (en) | 2017-05-16 | 2018-11-22 | Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg | Blower arrangement with flow dividing nozzle |
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Date | Code | Title | Description |
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R207 | Utility model specification | ||
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