DE2239023C3

DE2239023C3 - Side channel blower

Info

Publication number: DE2239023C3
Application number: DE19722239023
Authority: DE
Inventors: Hans Santa Monica; Burdette Fredrick Ewan; Nancarrow James Henry; Torrance; Calif. EgIi (
Original assignee: The Garrett Corp., Los Angeles, Calif. (V.StA.)
Priority date: 1971-08-09
Filing date: 1972-08-08
Publication date: 1977-11-24

Description

Die Erfindung betrifft einen Seitenkanalverdichter mit im Seitenkanal angeordnetem Statorring, an dem in geringem Abstand ein Schaufelgitter vorbeibewegbar ist, dessen Schaufeleintrittskanten in radialer Richtung innerhalb des Mittelpunktes des Seitenkanalquerschnitts angeordnet sind, und wobei wenigstens ein Teil der Schaufelaustrittskanten in radialer Richtung außerhalb des Mittelpunktes des Seitenkanalquerschnitts angeordnet ist.The invention relates to a side channel compressor with a stator ring arranged in the side channel, on which in A vane grid can be moved past a small distance, the vane leading edges of which in the radial direction are arranged within the center of the cross-section of the side channel, and wherein at least a portion of the blade trailing edges in the radial direction outside the center of the side channel cross-section is arranged.

Es sind Strömungsmaschinen dieser Art bekannt, bei denen das Strömungsmittel wiederholt durch ein Schaufelgitter hindurchtritt, wobei es nach jeder Energieübertragung zwischen dem Strömungsmittel und dem Laufrad über eine Rückführleitung erneut den Laufradschaufeln zugeführt wird, wodurch sich mit nur einem Laufrad ein mehrstufiger Betrieb ergibt. Bei einem bekannten Seitenkanalverdichter dieser Art (GB-PS 6 06 127) ändert sich der Statorringquerschnitt kontinuierlich, so daß zwischen den Schaufelkanten und der gegenüberliegenden Statorringoberfläche kein konstanter Abstand herrscht, wodurch die Spaltbreite zwischen den Schaufelkanten und der Ringoberfläche in weiten Grenzen schwankt.There are fluid machines of this type are known in which the fluid is repeated by a Vane grille passes through it, after each transfer of energy between the fluid and the impeller is fed back to the impeller blades via a return line, whereby only a multi-stage operation results in an impeller. In a known side channel compressor of this type (GB-PS 6 06 127) changes the stator ring cross-section continuously, so that between the blade edges and the opposite stator ring surface is not a constant distance, whereby the gap width varies within wide limits between the blade edges and the ring surface.

Bei einem anderen bekannten Seitenkanalverdichter (US-PS 32 92 899) ist die Anordnung des Schaufelgitters so getroffen, daß die Außenkante jeder Schaufel in radialer Richtung innerhalb des Massenmittelpunktes liegt, und der Eintrittskanal für das Strömungsmittel ist so ausgebildet, daß der absolute Geschwindigkeitsvektor des Stiömungsmittels sich dem Schaufelgitter in einer von der Lotrechten abweichenden Richtung nähert. Dadurch ergibt sich aber der Nachteil, daß der Einfallswinkel des Strömungsmittels auf die Schaufeln, also der Winkel, unter dem der Relativgeschwindigkeitsvektor des Strömungsmittels zum Schaufelgitter verläuft, über einen weilen Bereich erheblich schwankt, wodurch die Wirkungsgradkurve des Kennlinienfeldes in einem großen Bereich der Strömungsgeschwindigkeiten und Druckverhältnisse sich erheblich unterscheidende Werte erkennen läßt.In another known side channel compressor (US-PS 32 92 899) is the arrangement of the blade grille taken so that the outer edge of each blade in the radial direction within the center of mass lies, and the inlet channel for the fluid is designed so that the absolute velocity vector of the flow means against the blade grille in a direction deviating from the perpendicular approaching. This has the disadvantage that the angle of incidence of the fluid on the blades, thus the angle at which the relative velocity vector of the fluid to the blade grille runs, fluctuates considerably over a period of time, whereby the efficiency curve of the characteristic curve field in a large range of flow velocities and pressure conditions differing considerably Reveals values.

Bei einem anderen bekannten Seitenkanalverdichter (FR-PS 3 31 133) sind die Austrittskanten der Laufschaufeln innerhalb des Massenmittelpunktes des Strömungskanals angeordnet, und der Eintrittskanal ist so ausgebildet, daß das Strömungsmittel nicht unmittelbar dem Schaufelgitter zuströmt, sondern zunächst in einen feststehenden Leitschaufelkranz gelangt, wodurch es vor dem Eintritt in die Laufschaufeln so abgelenkt wird, daß es nicht lotrecht zur Bewegungsrichtung der Laufschaufeln strömt.In another known side channel compressor (FR-PS 3 31 133), the trailing edges of the blades are arranged within the center of mass of the flow channel, and the inlet channel is designed so that the fluid does not flow directly to the blade grille, but first in A stationary vane ring arrives, whereby it is deflected before entering the rotor blades becomes that it does not flow perpendicular to the direction of movement of the blades.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, einen Seitenkanalverdichter der genannten Art zu schaffen, bei dem der Einfallswinkel, unter dem sich der Relativgeschwindigkeitsvektor des Strömungsmittels dem Schaufelgitter nähert, über einen weiten Betriebsbereich konstant oder nahezu konstant bleibt, um dadurch in einem großen Bereich der Strömungsgeschwindigkeiten und Druckverhältnisse einen großen Wirkungsgrad der Maschine zu erhalten, was gleichbedeutend ist mil einer Streckung der Wirkungsgradkurve im Kennfeld des Verdichters. Darüber hinaus soll in diesem Zusammenhang die Konstruktion so beschaffen sein, daß sich der Verdichter und insbesondere sein Laufrad durch Gießen einfacher herstellen lassen als die bekannten Seitenkanalverdichterkonstruktionen.The object of the invention is therefore to provide a side channel compressor of the type mentioned create at which the angle of incidence at which the relative velocity vector of the fluid is approaches the blade grille, remains constant or nearly constant over a wide operating range thus a large range of flow velocities and pressure ratios To maintain the efficiency of the machine, which is equivalent to a stretching of the efficiency curve in the compressor map. In addition, in this context, the construction should look like this be that the compressor and especially its impeller can be made easier than that by casting known side channel compressor designs.

Diese Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß der Statorring einen konstanten Querschnitt aufweist und daß sich die Schaufeleintritts- und Schaufelaustrittskamen parallel zur Laufradachse erstrecken, wobei, gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung dieses Vorschlages, die Schaufeleintrittskanten auch länger sein können als die Schaufelaustrittskamen.This object of the invention is achieved in that the stator ring has a constant cross section and that the blade inlet and blade outlet chambers extend parallel to the impeller axis, wherein, according to an advantageous development of this proposal, the blade leading edges can also be longer than the blade exit came.

Durch diese Konstruktion wird nicht nur sichergestellt, daß der Einfallswinkel des Strömungsmittels auf die Schaufeln über einen weiten Betriebsbereich nahezu konstant ist, sondern es wird auch aufgrund der Parallelität der Schaufelkanten ein einteiliges Gießen des Laufrades ermöglicht, wodurch sich dessen Festigkeit und Oberflächeneigenschaften erheblich verbessern. This construction not only ensures that the angle of incidence of the fluid is on the blades is almost constant over a wide operating range, but it is also due to the The parallelism of the blade edges enables the impeller to be cast in one piece, which significantly improves its strength and surface properties.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen als Luftpumpe für Abgassteuersysteme von Kraftfahrzeugen in der Zeichnung näher erläutert. Derartige Pumpen führen unter Druck stehende Sekundärluft in den Abgasstrom ein, um zusätzlichen Sauerstoff bereitzustellen und dadurch eine vollständige Verbrennung der Abgasprodukle zu erreichen. In der Zeichnung zeigtThe invention is explained below using exemplary embodiments as an air pump for exhaust gas control systems of motor vehicles explained in more detail in the drawing. Such pumps run pressurized Secondary air in the exhaust gas flow to provide additional oxygen and thereby a complete To achieve combustion of the exhaust products. In the drawing shows

Fig. 1 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Seitenkanalverdichters zum Einsatz als Luftpumpe,Fig. 1 is an exploded perspective view of a side channel compressor for use as Air pump,

Fig. 2 eine Vorderansicht der Maschine von Fig. 1,Fig. 2 is a front view of the machine of Fig. 1,

Fig.3 eine teilgeschnittene Seitenansicht der Maschine von F i g. 1 längs der Linie 3-3 in F i g. 2,3 shows a partially sectioned side view of the machine from F i g. 1 along the line 3-3 in FIG. 2,

Fig.4 eine Rückansicht der Maschine von Fig. 1, wobei gewisse Teile des Gehäuses zur besseren Verständlichkeit und zur Verdeutlichung der Bahnen eines typischen Fluidteilchens weggelassen sind,Fig. 4 is a rear view of the machine of Fig. 1, with certain parts of the housing for better understanding and to clarify the paths of a typical fluid particle are omitted,

F i g. 5 eine Vorderansicht eines Teils des Rotors dei Maschine von F i g. 1 mit Details des Schaufelgitter,F i g. 5 is a front view of part of the rotor dei Machine of fig. 1 with details of the shovel grille,

F i g. 6 eine Darstellung eines geraden Schaufelgitter; undF i g. 6 shows an illustration of a straight blade grid; and

Fig. 7 eine etwas schematische Meridianquer schnittsansicht eines Teils der Maschine.Fig. 7 is a somewhat schematic meridional cross-sectional view of part of the machine.

Der in dt;i Fig. 1 bis 5 gezeigte Seitenkanalverdich ter dient beispielsweise als Sekundär-Druckluftquelle ii Kraftfahrzeugemissionssteuersystemen und weist eil Gehäuse 10 und ein Laufrad 12 auf, wobei das Gehäus konzentrisch zur Laufradachse 14 angeordnet isi.The side channel comparison shown in FIGS. 1 to 5 ter serves, for example, as a secondary compressed air source ii Automotive emissions control systems and comprises a housing 10 and an impeller 12, the housing is arranged concentrically to the impeller axis 14.

Das Gehäuse 10 bildet eine geteilte Konstruktioi bestehend aus einem vorderen Gehäuseteil 16 un einem hinteren Gehäuseteil 18, die längs eine Zwischenfläche verbunden sind, welche sich etwa queThe housing 10 forms a split construction consisting of a front housing part 16 and a a rear housing part 18, which are connected along an intermediate surface, which is approximately que

zur Achse 14 erstreckt. Der vordere Gehäuseteil 16 hat eine sich in axialer Richtung erstreckende zylindrische Bohrung 20, die eine Welle 22 einschließt, welche von einem Kugellagerpaar 24 getragen wird. Das Laufrad ist am hinteren Ende der Welle 22 angebracht, deren Drehachse mit 14 bezeichnet ist. Der vordere Gehäuseteil 16 weist außerdem einen sich in radialer Richtung erstreckenden Eintrittskanal 26 auf, der so geformt und angeordnet ist, daß er symmetrisch zu einer Meridianebene 28 liegt. Der Eintrittskanal 26 steht mit dem Gehäuseinneren über eine Eintrittsöffnung 29 in Verbindung. Der hintere Gehäuseteil 18 weist einen Austrittskanal 30 und eine dazugehörige Austrittsöffnung 31 auf. Der Kanal 30 ist so ausgerichtet, daß er nahezu mit den Absolutgeschwindigkeitsvektoren des is die Austriltsöffnung 31 erreichenden Strömungsmittels fluchtet.extends to the axis 14. The front housing part 16 has a cylindrical which extends in the axial direction Bore 20 which includes a shaft 22 which is carried by a pair of ball bearings 24. The impeller is attached to the rear end of the shaft 22, the axis of rotation of which is denoted by 14. The front one Housing part 16 also has an inlet channel 26 which extends in the radial direction and which thus is shaped and arranged to be symmetrical about a meridian plane 28. The inlet channel 26 stands with the inside of the housing via an inlet opening 29 in connection. The rear housing part 18 has a Outlet channel 30 and an associated outlet opening 31. The channel 30 is oriented so that he almost with the absolute velocity vectors of the is the fluid reaching the outlet opening 31 is aligned.

Das Gehäuse besitzt außerdem einen ringförmigen, mittleren Gehäuseteil 32, der konzentrisch zur Achse 14 und zwischen den vorderen und hinteren Gehäuseteilen 16 und 18 liegt. Die Gehäuseteile 16, 18 und 32 haben glatte, gebogene, innere Oberflächen 34,36 bzw. 38. Mit Ausnahme einer ringförmigen öffnung 40 zwischen dem hinteren Teil 18 und dem mittleren Teil 32 sind die Oberflächen 34, 36 und 38 ununterbrochen und bilden zusammen einen glattwandigen, toroidförmigen Raum, dessen Drehachse die Achse 14 ist. Im Meridianquerschnitt, wie er beispielsweise in F i g. 3 zu sehen Ut, hat der toroidförmige Raum ein etwa kreisrundes Aussehen, wobei die exakte geometrische Form von vielen Parametern abhängt, zu denen die Strömungsgeschwindigkeit, Laufraddrehzahl, das Druckverhältnis, die Strömungsmittelart usw. gehören. Für spezielle Anwendungsfälle kann die Form des toroidförmigen Raumes in Meridianquerschnitt in der erforderlichen Weise abgeändert werden, beispielsweise läßt sie sich in einer gegebenen Richtung strecken, so zum Beispiel in Richtung der Drehachse.The housing also has an annular, central housing part 32 which is concentric with the axis 14 and lies between the front and rear housing parts 16 and 18. The housing parts 16, 18 and 32 have smooth, curved, inner surfaces 34, 36 and 38, respectively. With The exception of an annular opening 40 between the rear part 18 and the central part 32 is the Surfaces 34, 36 and 38 are continuous and together form a smooth-walled, toroid-shaped space, whose axis of rotation is the axis 14. In the meridional cross-section, as shown, for example, in FIG. 3 to see Ut, has The toroidal space has a roughly circular appearance, being the exact geometric shape of many Parameters depends on which the flow velocity, impeller speed, the pressure ratio, the Fluid type, etc. belong. For special applications, the shape of the toroidal space in Meridional cross-section can be changed in the required manner, for example, it can be in a in the given direction, for example in the direction of the axis of rotation.

Innerhalb des toroidförmigen Raumes, der von dem Gehäuse 10 begrenzt wird, befindet sich ein Statorring 42, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel einen konstanten kreisrunden Querschnitt hat. Der Statorring 42 ist an dem vorderen Gehäuseteil 16 durch drei Zapfen 44 befestigt und von den inneren Wandflächen 34, 36 und 38 mit Abstand getrennt, so daß in Verbindung mit diesen Oberflächen ein ringförmiger Seitenkanal 46 entsteht, dessen Meridianquerschnitt um die Achse 14 gleichförmig ist. Der Statorring 42 ist, wie am besten aus den F i g. 3 und 4 hervorgeht, innerhalb des toroidförmigen Raumes so angeordnet, daß er etwas näher an den äußeren Enden dieses Raumes liegt. Wie die Konfiguration des toroidförmigen Raumes, in dem sich der Ring 42 befindet, so kann auch die Formgebung des Meridianquerschnitts des Ringes 42 von der in der Zeichnung dargestellten, entsprechend den jeweiligen Anwendungserfordernissen, abweichen.A stator ring is located within the toroidal space which is delimited by the housing 10 42, which in the illustrated embodiment has a constant circular cross section. The stator ring 42 is attached to the front housing part 16 by three tenons 44 and from the inner wall surfaces 34, 36 and 38 separated at a distance so that in connection with these surfaces an annular Side channel 46 is created, the meridional cross section of which is uniform about axis 14. The stator ring 42 is how best from FIGS. 3 and 4 is apparent, arranged within the toroidal space so that he something closer to the outer ends of this space. Like the configuration of the toroidal space in which if the ring 42 is located, the shape of the meridional cross-section of the ring 42 can also differ from that shown in FIG Shown in the drawing, depending on the respective application requirements.

Das Laufrad 12 weist eine Scheibe 50 quer zur Achse 14 auf, an deren Außenumfang sich ein nach vorne ragender Rand 52 erstreckt, der parallel zur Achse 14 in eine ringförmige öffnung 40 hineinreicht. Äußere und innere Randdichtungen 54 und 56 auf den hinteren und mittleren Gehäuseteilen 18 und 32 halten während des Betriebs der Maschine innerhalb des Gehäuses den Druckgradienten am Umfang aufrecht. An dem vorderen äußeren Ende des Randes 52 ist kragarmartig eine Reihe mit Abstand getrennter Schaufeln 60, im folgenden Schaufelgitter genannt, angebracht. Wie in den Fi g. 3 bis 7 dargestellt ist, besitzt jede Schaufel 60 eine Eintrittskante 62, eine Austrittskante 64, einen Fuß 66 und eine Spitze 68. Bei dem dargestellten Ai-sführungsbeispiel liegen die Kanten 62 una 64 parallel zur Laufradachse 14. Diese Ausrichtung der Schaufelkanten ermöglicht es unter anderem, eine einfache zweiteilige Form zum einteiligen Gießen des Laufrades zu verwenden. Um das Ausformen zu erleichtern, können die Schaufelkanten mit einem »Einzu« versehen werden, d. h. die Kanten können in Richtung auf die Schaufelspitze unter einem kleinen Winkel aufeinander zulaufen.The impeller 12 has a disk 50 transverse to the axis 14, on the outer circumference of which a forward protruding edge 52 extends, which extends parallel to the axis 14 into an annular opening 40. Outer and inner edge seals 54 and 56 on the rear and middle housing sections 18 and 32 hold during the Operation of the machine within the housing maintains the pressure gradient on the circumference. To the front outer end of the edge 52 is a row of spaced apart blades 60, in the manner of a cantilever called the following shovel grille, attached. As shown in Figs. 3 through 7, each vane has 60 a leading edge 62, a trailing edge 64, a foot 66, and a tip 68. In the one shown In the exemplary embodiment, the edges 62 and 64 lie parallel to the impeller axis 14. This alignment of the blade edges enables, among other things, a simple two-part mold to use for one-part casting of the impeller. To the molding too make it easier, the blade edges can be provided with an "Einzu", i.e. H. the edges can be in Towards the tip of the shovel at a small angle.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Statorring 42 eine maschinell bearbeitete konische Fläche 74 auf, die sich unmittelbar neben den Schaufelspitzen 68 befindet. Die Spitzen 68 sind geradlinig ausgebildet und verlaufen in bezug auf die Achse 14 geneigt, so daß sie mit der konischen Fläche 74 parallel liegen, wie dies in den Meridianschnitten dargestellt ist (siehe insbesondere F i g. 3, 7 und 8). Auf diese Weise wird ein konstantes, minimales Laufspiel längs des ganzen Umfanges des Ringes 42 um die Achse 14 zwischen der Fläche 74 und den Schaufelspitzen 68 aufrechterhalten. Die Fläche 74 kann auch anders als konisch ausgebildet sein, solange sie dem Umriß der Schaufelspitzen entspricht und von diesen durch einen konstanten, minimalen Laufspalt bzw. ein minimales Laufspiel getrennt ist.In the illustrated embodiment, the stator ring 42 has a machined conical shape Surface 74, which is located immediately next to the blade tips 68. The tips are 68 straight and run inclined with respect to the axis 14 so that they with the conical surface 74 lie parallel, as shown in the meridional sections (see in particular Figs. 3, 7 and 8). on in this way there is a constant, minimal running play along the entire circumference of the ring 42 around the axis 14 between surface 74 and blade tips 68 are maintained. The surface 74 can also be different than be conical as long as it corresponds to the outline of the blade tips and of these by one constant, minimal running gap or a minimal running clearance is separated.

Wie aus F i g. 5 hervorgeht, weist jede Schaufel 60 eine gewölbte Tragflächenform auf und ist unter einem Neigungswinkel Φ angeordnet, der von einer typischen Schaufelsehne 80 und einer Meridianebene 82 gebildet wird, die die Austrittskante 64 der Schaufel berühren. Gemäß einem speziellen Ausführungsbeispiel beträgt der Neigungswinkel Φ annähernd 12° und die Schaufelgesamtzahl ist 72.As shown in FIG. 5, each vane 60 has an arched airfoil shape and is under one Inclination angle Φ arranged, which is formed by a typical blade chord 80 and a meridian plane 82 which touch the trailing edge 64 of the blade. According to a special embodiment the angle of inclination Φ is approximately 12 ° and the total number of blades is 72.

Vom Gesichtspunkt einer optimalen Maschinenleistung ist es erwünscht, über einen breiten Betriebsbereich einen konstanten Einfallswinkel aufrechtzuerhalten. Für den hier vorliegenden Zweck läßt sich der Begriff »Einfallswinkel« unter Bezug auf F i g. 6 definieren, in der ein gerades Gitter aus Schaufeln 90 dargestellt ist. Die Darstellung von F i g. 6 ist als Teil des auf einem Laufrad mit unendlichem Radius vorhandenen Schaufelgitters zu verstehen, wobei die Zeichenebene mit einer Ebene normal zur Rotationsachse zusammenfällt. Jede Schaufel 90 hat eine Eintrittskante 92 und eine Krümmungslinie oder Mittellinie 94, um die die Schaufeloberflächen herumgebaut sind. Der Einfallswinkel β ist als der Winkel zwischen einer Geraden 96, die als Tangente an die Mittellinie 94 an der Eintrittskante 92 herangezogen ist, und dem Vektor Vr zu definieren, der die Komponente der Relativgeschwindigkeit des sich dem Schaufelgitter in einer Ebene normal zur Drehachse nähernden Strömungsmittels ist.From the standpoint of optimal machine performance, it is desirable to maintain a constant angle of incidence over a wide operating range. For the purpose here, the term "angle of incidence" can be used with reference to FIG. 6, in which a straight lattice of vanes 90 is shown. The representation of FIG. 6 is to be understood as part of the blade lattice present on an impeller with an infinite radius, the plane of the drawing coinciding with a plane normal to the axis of rotation. Each vane 90 has a leading edge 92 and a line of curvature or centerline 94 around which the vane surfaces are built around. The angle of incidence β is to be defined as the angle between a straight line 96, which is used as a tangent to the center line 94 at the leading edge 92, and the vector Vr , which is the component of the relative speed of the fluid approaching the blade grille in a plane normal to the axis of rotation is.

Wie aus den F i g. 7 und 8 hervorgeht, wird über einer weiteren Arbeitsbereich dadurch ein nahezu konstantei Einfallswinkel aufrechterhalten, daß die Schaufeln se angeordnet werden, daß, gesehen im Meridianquer schnitt, der Massenmittelpunkt des Meridianquer Schnitts des ringförmigen Seitenkanals von seine Drehachse einen radialen Abstand hat, der zwischei den radialen Abständen liegt, die wenigstens dii Hauptteüe der inneren und äußeren Schaufelkanten voi der Drehachse aufweisen. Der Begriff »ringförmige Seitenkanal« umfaßt hier den ganzen den Statorrin; umgebenden Kanal, einschließlich des Teils des Kanal! der von dem Schaufelgitter durchquert wird.As shown in FIGS. 7 and 8, an almost constant value is thereby obtained over a further working area Angle of incidence maintained that the blades are arranged se that, seen in the meridian cross cut, the center of mass of the meridional cross section of the annular side channel of his Axis of rotation has a radial distance which lies between the radial distances which are at least dii Main parts of the inner and outer blade edges voi have the axis of rotation. The term "annular side channel" here encompasses the entire stator ring; surrounding canal, including the part of the canal! which is traversed by the shovel grille.

Durch diese Konstruktion im Hinblick auf den Verlauf der Schaufeleintritts- und Schaufelaustrittskanten, den Querschnitt des Statorrings und die Spaltbreite zwischen Schaufelspitzen und Statorring wird also sichergestellt, daß der Einfallswinkel des Strömungsmittels auf die Schaufeln über einen weiten Betriebsbereich des Seitenkanalverdichters nahezu konstant ist, wodurch sich der Wirkungsgrad der Merdine über einen weiten Bereich der Geschwindigkeiten und Druckverhältnisse auf einem in etwa konstanten hohen Niveau bewegt.Due to this construction with regard to the course of the blade inlet and blade outlet edges, the cross-section of the stator ring and the gap width between blade tips and stator ring is thus ensures that the angle of incidence of the fluid on the blades over a wide operating range of the side channel blower is almost constant, which increases the efficiency of the Merdine over a wide range of speeds and pressure ratios at an approximately constant high level emotional.

Aus Fig.7, die eine Vergrößerung eines typischen Meridianquerschnitts der in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Maschine darstellt, ergibt sich, daß der Radialabstand r₂ von der Drehachse 14 des Massenmittelproduktes 98 des Meridianquerschnitts des ringförmigen Strömungskanals 46 größer ist als der Radialabstand η von der Drehachse 14 zur Schaufeleintrittskante 62 und kleiner als der Radialabstand r₃ von der Drehachse 14 zur Schaufelaustrittskante 64.7, which shows an enlargement of a typical meridional cross section of the machine shown in FIGS. 1 to 4, it follows that the radial distance r ₂ from the axis of rotation 14 of the mass mean product 98 of the meridional cross section of the annular flow channel 46 is greater than the radial distance η from the axis of rotation 14 to the blade leading edge 62 and smaller than the radial distance r ₃ from the axis of rotation 14 to the blade trailing edge 64.

Zur Erreichung einer hohen Leistung und eines hohen Wirkungsgrades hat es sich auch als vorteilhaft erwiesen, die Eintrittskanten 62 der Schaufeln langer zu machen als die Austrittskanten 64. Dies berücksichtigt die Geometrie des ringförmigen Seitenkanals 46, dessen in radialer Richtung äußeren Teile schmaler sind als die in radialer Richtung inneren Teile. Anders ausgedrückt, das Schaufelgitter trennt in einem allgemeineren Sinn die breiteren, in radialer Richtung innen liegenden Bereiche des ringförmigen Kanals 46 von den schmaleren, in radialer Richtung außen liegenden Bereichen. Diese Geometrie führt zusammen mit den Druckgradienten am Umfang zu einer Erhöhung des statischen Druckes, wenn sich das Strömungsmittel von der Eintrittsöffnung zur Austrittsöffnung bewegt. Die Eintritts- und Austrittsöffnungen 29 und 31 werden durch eine Blockdichtung 100 getrennt, die, wie aus den F i g. 3 und 4 hervorgeht, den ganzen Seitenkanalquerschnitt entlang eines kurzen Abschnitts ausfüllt,und abdichtet.To achieve high performance and high efficiency, it has also proven to be advantageous proved to make the leading edges 62 of the blades longer than the trailing edges 64. This takes into account the geometry of the annular side channel 46, the outer parts of which in the radial direction are narrower than the inner parts in the radial direction. In other words, the vane grille separates in a more general sense the wider, in the radial direction inward areas of the annular channel 46 of the narrower areas lying on the outside in the radial direction. This geometry leads together with the Pressure gradients at the circumference cause an increase in static pressure as the fluid moves from the inlet opening is moved to the outlet opening. The inlet and outlet openings 29 and 31 are separated by a block seal 100 which, as shown in FIGS. 3 and 4 shows the entire cross-section of the side channel fills in along a short section, and seals.

Unter Bezugnahme auf Fig.4, in der für einen Verdichter ein typisches Strömungsmittelteilchen gezeigt ist, ist folgendes festzustellen. Das Strömungsmittelteilchen tritt in den Eintrittskanal 26 ein und wird in etwa radialer Richtung durch die Eintrittsöffnung 29 und unter den Statorring 42 gelenkt. Er folgt einer schraubenförmig gewundenen Bahn, tritt dann am Punkt A nahezu lotrecht zur Schaufeldrehrichtung inReferring to Figure 4, which shows a typical fluid particle for a compressor, the following should be noted. The fluid particle enters the inlet channel 26 and is directed in an approximately radial direction through the inlet opening 29 and under the stator ring 42. It follows a helically wound path, then occurs at point A almost perpendicular to the direction of rotation of the blade

ίο das Schaufelgitter ein. Das Energieniveau des Strömungsmittels wird aufgrund der von den Schaufeln an dem Strömungsmittel verrichteten Arbeit vergrößert, und diese Erhöhung des Energieniveaus zeigt sich am ehesten in einem Anstieg der Absolutgeschwin-ίο the shovel grille. The energy level of the Fluid is enlarged due to the work done on the fluid by the blades, and this increase in the energy level is most likely to be reflected in an increase in the absolute

ij digkeit und einer geringen Zunahme des statischen Druckes. Wenn das Strömungsmittel die Schaufeln an einem Punkt B verläßt und um den Statorring zum Punkt C zirkuliert, tritt als Folge der Diffusorwirkung, die kinetische Energie in statischen Druck umsetzt, eineij speed and a slight increase in static pressure. When the fluid leaves the blades at point B and circulates around the stator ring to point C , a

to weitere Druckerhöhung ein. Diese Diffusorwirkung ist eine Folge des ansteigenden Druckes, wenn sich das Strömungsmittel am Umfang um die Achse 14 weiter vorwärtsbewegt. Das Strömungsmittel, das am Punkt C eintritt, strömt dann ein zweites Mal durch einen Teilto further increase the pressure. This diffuser effect is a consequence of the increasing pressure as the fluid continues circumferentially around axis 14 moved forward. The fluid entering at point C then flows through a part a second time

ij des Schaufelgitters, und dieser Vorgang kann sich mehrere Male wiederholen, bevor das Strömungsmittel bzw. das eingangs erwähnte Strömungsmittelteilchen durch den Austrittskanal 30 austritt. Das Strömungsmittel folgt immer einer schraubenförmig gewundenen Bahn um den Statorring 42, wobei im Falle eines kompressiblen Strömungsmittels, das von einer Maschine verarbeitet wird, deren ringförmiger Strömungskanal einen konstanten Querschnitt aufweist, d. h. einen Kanal, der von einer Rotationsfläche um die Achse 14 begrenzt wird, die Neigung der schraubenförmigen Bahn 114 abnimmt, je weiter sich das Strömungsmittel am Umfang um die Achse 14 im Bereiche höheren Druckes bewegt.ij of the blade grille, and this process can take place Repeat several times before the fluid or fluid particle mentioned at the beginning exits through the outlet channel 30. The fluid always follows a helically wound one Track around the stator ring 42, in the case of a compressible fluid coming from a machine is processed, the annular flow channel of which has a constant cross-section, d. H. a Channel, which is limited by a surface of revolution around axis 14, the inclination of the helical Path 114 decreases the further the fluid moves moved on the circumference around the axis 14 in the areas of higher pressure.

Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Side channel blower with im ^c; 'en-channel arranged stator ring, on which a vane grille can be moved at a certain distance, the vane inlet edge of which is arranged in the radial direction within the center of the side channel cross-section, and wherein at least a part of the blade outlet edges is arranged in the radial direction outside the center of the side channel cross-section, characterized in that that the stator ring (42) has a constant cross-section, and that the blade inlet and blade outlet ridges (62 and 64) extend parallel to the impeller axis.

2. Side channel compressor according to claim 1, characterized in that the blade leading edges (62) are longer than the blade trailing edges (64).