DE213972C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet ein Ventilator mit einem innen beaufschlagten, radial durchströmten Laufrade, bei dem die Luft am Ringumfang eines parallel neben dem Laufrad angeordneten Leitapparates von besonderer Form zuströmt.

Bei der hohen Tourenzahl der Ventilatoren ist es zweckmäßig, ihre Wellenlager in möglichst geringem Abstande voneinander zu beiden Seiten des Laufrades anzuordnen, um hierdurch die Umdrehungszahl für das Laufrad zu erhöhen. · Andererseits ist es erwünscht, diese Lager stets von außen zugänglich zu erhalten. Will man zur Vermeidung von Wirbelungen beim Eintritt der Luft den Luftstrom derart führen, daß er an keiner Stelle durch den Lagerkörper geschnitten wird, so ist man gezwungen, den sonst gebräuchlichen achsialen Luftzutritt durch einen in einem Ringumfang erfolgenden Luftzutritt zu ersetzen. Hierbei bedarf besonders das Leitrad einer besonderen Ausgestaltung, um die geeignete Führung der Luft und ihre zweckentsprechende Richtung auf das innen beaufschlagte, radial durchströmte Laufrad des Ventilators zu erreichen.

Der Leitapparat, dem die Luft an seinem äußeren ringförmigen Umfange zuströmt, ist zu diesem Zwecke mit gekrümmten Schaufeln von besonderer Form versehen, die den Luftstrom zunächst radial und alsdann achsial nach dem Läufradeintritt zu umlenken, wobei sie ■ dem Luftstrom gleichzeitig eine Richtung windschief zur Laufradachse geben. Die Wände des Leitapparates sind zurffErzielung der theoretisch besten Führung der einzelnen an sich geradlinig fortschreitenden Luftfäden zwischen Leit- und Laufrad nach besonderen Flächen ausgebildet, deren Form sich aus der theoretischen Verfolgung dieser eigenartigen Luftströmung ergibt.

Der in den Ringumfang des Leitapparates eintretende Luftstrom . braucht diesem nicht ·. vollkommen radial zuzuströmen, sondern kann eine beliebige, zwischen dem Radius und der Tangente liegende Strömungsrichtung besitzen. Im letzteren Falle kann die Luft dem Leitapparat durch ein Spiralgehäuse von bekannter Bauart zugeführt werden. Die. eigenartige Luftführung in dem Leitapparat ermöglicht es, daß der Umfang des Spiralgehäuses sich nicht, wie sonst üblich, in der Drehrichtung des Laufrades der Ventilatorwelle nähern muß, sondern sich auch entgegengesetzt der Drehrichtung des Laufrades der Ventilatorwelle nähern kann. In den beiliegenden Zeichnungen stellt

Fig. ι eine schematische Skizze zur Veranschaulichung der Luftüberführung vom Leitapparat in das Laufrad dar.

Fig. 2 gibt schematisch die Entstehung der inneren Führuügswände des Leitapparates wieder.

Fig. 3 zeigt die durch die besondere Form der Leit- und Laufschaufeln gebildeten Austrittsöffnungen aus dem Leitrade bzw. die Eintrittsöffnungen in das Laufrad. Die

Fig. 4 und 5 stellen besondere Ausführungs-■ formen von Ventilatoren nach vorliegender Erfindung dar, bei denen das Spiralgehäuse des Leitrades sich in der Darehriehtung des Laufrades der Ventilatorwelle nähert.

Fig. 6 zeigt schematisch die Ausführungsform eines Ventilators, bei der sich die Saugspirale der Ventilator welle entgegengesetzt der Drehrichtung des Laufrades nähert.

Fig. 7 und 8 zeigen eine gleiche Ausführungsform des Ventilators, bei dem ein Teil des Leitrades sich zusammen mit der Laufradwelle dreht.

Die auf dem gesamten.zylinderförmigen Umfange des Leitapparates A (Fig. 1) einströmende Luft wird in ihm zunächst radial und dann derart achsial umgelenkt, daß die einzelnen Luftteilchen zwischen Leit- und Laufrad windschief zur Achse C dahinströmen. Die aus dem Leitrad auf ein und demselben Kreisumfange P austretenden und in den Kreisumfang Q des Laufrades eintretenden Luftfäden (Fig. 1 und 2) umhüllen die Oberfläche eines Rotationshyperboloids, "dessen Schnitt in Fig. 2 mit H"-H" bezeichnet ist. Die in anderen Kreisumfäugen des Leitrades A austretenden Luftteilchen liegen auf anders geformten Rotationshyperboloiden. In Fig. 2 ist das Rotationshyperboloid des auf dem. äußersten Kreisumfange N-N austretenden ringförmigen Luftstrahles in H-H-H eingezeichnet. Ebenso ist die auf dem innersten Kreisumfange L-L des Leitrades.

ausströmende Luft, die in das Leitrad auf Kreisumf amg M-M einströmt, in H'-H'-H' dargestellt. Die Gemeinsam-Umhüllende aller dieser Hyperboloide und daher der gesamten eintreten-. den Luftmasse selbst, bildet eine Rotationsfläche mit einer ähnlich einer Hyperboloidfläche ausgebildeten ringförmigen Auskehlung. Der Schnitt dieser die Luftströmung innen umgrenzenden Rotationsfläche zeigt sich in Fig. 2. in den Linien K-K-K. Die inneren Wände des Leitapparates sind zwischen den Leit- und Laufradschaufeln nach dieser Rotationsfläche ausgebildet und führen somit den auf dieser Strecke an sich frei fließenden Luftstrom in theoretisch richtiger Weise.

Die Schaufeln des Leitapparates sind, wie schon erwähnt,, zunächst radial gerichtet und biegen sich vor dem Leitradaustritt achsial um, wobei sie eine zu ihren Seitenflächen g geneigte Lage beibehalten (Fig. 3}. Dabei entstehen nicht, wie sonst üblich, rechteckige: Ausr trittsöffnungen; dieselben bilden vielmehr Parallelogramme B-E-F-G. Hierdurch wird in besonders einfacher Weise die windschiefe Führung der Luftfäden zur Drehachse erzielt. Ebenso werden die- Eintrittsöffnungen in das Laufrad zweckmäßig in Parallelogrammform ausgeführt, da es hierdurch leichter wird, die schräg auf die Laufradöffnungen auftreffenden Luftfäden in die radiale Austrittsrichtung derart umzulenken, daß der Luftstrom über die ganze Breite· des Laufrades gleichmäßig verteilt, ist und die Luft in ein und demselben Laufradquerschnitt die gleiche Dichtigkeit besitzt.

Der den Leitschaufeln i (Fig. 4 und 5) in der Regel durch ein Spiralgehäuse k zugeführte Luftstrom wird durch die Leitschaufeln i radial gerichtet und hierauf achsial umgelenkt, um an der hyperboloidähnlichen Wand h des Leitapparates nach innen zu geführt dem auf der Welle c sitzenden Laufrad b zuzuströmen und nach Durchfluß seiner Schaufeln α in etwa radialer Richtung durch das Spiralgehäuse I den Ventilator zu verlassen. Zweckmäßig werden zu beiden Seiten der Druckspirale parallel zu ihr zwei Saugspiralen k angeordnet, welche die Luft dem Laufrad b zu beiden Seiten desselben zuführen, worauf sich die zwei Luftströme im Druckspiralgehäuse I vereinigen.

. Führt die Eintrittsspirale k (Fig. 7 und 8) ^v die Luft dem Leitapparat nahezu tangential zu, so erscheint es zweckmäßig, einen Teil des Leitapparates m sich mit dem Laufrad b zusammen drehen zu lassen. Hierdurch wird der die Luft, verarbeitende Querschnitt des Leitapparates vergrößert, wodurch der ganze Ventilator imstände ist, mehr Luft zu fördern. Bei dieser Ausführung wird ein Teil der Leitschaufel f fest an dem Saugspiralgehäuse k angebracht, um die Luft in geeigneter Richtung auf die Schaufeln i des rotierenden Teiles m des Leitapparates zu lenken.

Bei vorliegendem Ventilator kann die Luft durch ein Eintrittsspiralgehäuse zugeführt werden, das in bekannter Weise derart gekrümmt ist, daß der Luftstrom in ihm eine gleiche Drehrichtung erhält wie das Laufrad (Fig. 4 und 5).

Infolge der Umlenkung der Luft innerhalb des Ventilatorleitrades, derart, daß diese zwischen Leit- und Laufrad in zur Achse windschief gerichteten Strömen fließt, ist es möglich,, die Saugspirale des Leitrades im Ventilator derart anzuordnen, daß der Luftstrom in ihr eine der Laufraddrehriehtung entgegengesetzte Richtung erhält (vgl. die Spiralgehäuse k und I in den Fig. 6 bis 8).. Hierdurch wird eine bedeutend gedrungenere Bauart des gesamten Ventilators erreicht, indem. infolge der besonderen Ausbildung der Leitradschaufeln i der Luftstrom trotzdem den Laufradschaufeln a. in zweckmäßiger Weise zugeführt wird. Fig. 6 zeigt

einen Ventilator nach dieser Bauart mit feststehendem Leitapparat, während der in Fig. 7 und 8 dargestellte Ventilator mit sich drehenden Leitschaufeln ebenfalls entgegengesetzt gewundene Saug- und Druckspiralgehäuse aufweist.

Claims (6)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Kreiselgebläse mit einem innen beaufschlagten, radial durchströmten Laufrade, bei dem die Luft durch ein parallel zur Laufradebene liegendes Spiralgehäuse eintritt und durch ein zweites Spiralgehäuse austritt, gekennzeichnet durch die Verwendung eines mit gekrümmten Schaufeln "(i) und ringförmiger Austrittsöffnung nach. dem Laufrad zu versehenen stillstehenden Leitapparates (k, Fig. 4 bis 6), durch den der.

   Luftstrom zunächst radial gerichtet und dann derart achsial nach dem Laufradeintritt zu umgelenkt wird, daß er die Laufradachse ■ (c) zwischen Leit- und. Lauf rad in geradlinigen, zur Achse windschief gerichteten Fäden umströmt.
2. 2. Kreiselgebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung der zunächst radialen und dann achsialen Lenkung des Luftstromes die gekrümmten Schaufeln (i) derart ausgebildet sind, daß ihre Richtung sich entsprechend ihrer An-

   ■ näherung an die Achse (c) der radialen Richtung nähert, und daß sie außerdem seitlich abgebogen sind, um hierdurch dem Luftstrom nach dem Leitradaustritt zu eine achsiale und die Laufradachse windschief umströmende Richtung zu geben.
3. 3. Kreiselgebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer geordneten Überführung der in geradlinigen, zur Laufradachse windschief gerichteten Fäden strömenden Luft aus den Leitradschaufeln in die Laufradschaufeln die Schaufeln gegenüber den Seitenwänden des Leit- und Laufrades derart schräg gestellt sind, daß die Austrittsöffnungen aus dem Leitrade und die Eintrittsöffnungen in das Laufrad (D-E-F-G, Fig. 3) Parallelogramme bilden.
4. 4. Kreiselgebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung der theoretisch besten Führung des parallel zur Laufradebene eintretenden und beim Austritt aus der Leitradmündung windschief zur Laufradachse fließenden Luftstromes die Ringwände des Leitapparates nach Flächen (h, Fig. 4, K-K-K, Fig. 2) gestaltet sind, welche die durch die einzelnen Stromfäden gebildeten Rotationshyperboloidflächen umhüllen.
5. 5. Kreiselgebläse nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitapparat (k, Fig. 7 und 8) aus zwei konzentrischen Teilen besteht, ■ von denen der äußere (p) feststeht, während der innere (m) auf der Ventilatorwelle (c) sitzt und* sich mit dem Laufrade (b) dreht.
6. 6. Kreiselgebläse nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugspirale (k, Fig. 6 und 8) den Luftstrom in einem der Laufraddrehrichtung entgegengesetzten Sinne dem Leitapparat zuführt, der den Luftstrom gemäß Anspruch 1 achsial umlenkt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.