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Umfangsgebläs e Die Erfindung bezieht sich auf Umfangsgebläse mit
einer Ringkammer, die in einer Ebene im rechten Winkel zu ihrer Achse in einen Teil,
der durch ein Statorgehäuse mit benachbarten Einlaß- und Auslaßöffnungen und einem
Stripperblock zwischen diesen begrenzt ist, und einen Teil, der durch ein Rotorgehäuse,
welches eine Reihe von Impellerschaufeln enthält, begrenzt ist, unterteilt ist.
Die Impellerschaufeln und der Stripperblock sind so angeordnet, daß bei Drehung
des Rotorgehäuses eine Buftströmung in die Kammer über die Einlaßöffnung entlang
einem schraubenlinienförmigen Weg, dessen Achse sich um die Ringkammer erstreckt,
und aus der Kammer heraus über die Auslaßöffnung induziert wird.
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Es hat sich herausgestellt, daß ein Geräusch mit Schaufelpassierfrequenz
als Folge der Einwirkung der zwischen den sich bewegenden Schaufeln und dem stationären
Stripper enthaltenen Luft erzeugt wird. Es hat sich ausserdem herausgestellt, daß
ein gewisser Teil des Geräusches, das normalerweise bei einem herkömmlichen Gebläse
erzeugt wird, durch eine plötzliche Richtungsänderung der Luftströmung hervorgerufen
wird, die an der Einlaßöffnung in die Ringkammer eintritt und diese an der Auslaßöffnung
verlässt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Ausführungsform
eines Umfangs-Ringkammergebläses zu schaffen, bei dem die genannten Nachteile weitgehend
reduziert sind.
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Gemäß einem Merkmal der Erfindung besteht bei einem Umfangs-Ringkammergebläse
der genannten Gattung der Stripper aus einem festen Blockteil, dessen Mittelquerschnitt
dem Querschnitt des halbkreisförmigen liingstators entspricht, in welchem er befestigt
ist, sowie aus zwei geformten Flügeln, die auf beiden Seiten des Blockteils vorstehen
und so angeordnet sind, daß sie sich in entgegengesetzten Richtungen um die Ringkammer
erstrecken, so daß sie mindestens teilweise die Einlaß- bzw. Auslaßöffnung überdecken,
aber von diesen im Abstand angeordnet sind, wobei die Breite jedes Flügels allmählich
von seiner Verbindung mit dem Blockteil des Strippers nach dem freien spitzen Ende
hin abnimmt.
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Es ist offensichtlich, daß durch Erhöhung der Zeitdauer, welche die
sich bewegenden Schaufeln benötigen, um vom Hauptteil des Rings über den Bereich
des Strippers sich zu bewegen, das dazwischen erzeugte Geräusch beträchtlich reduziert
wird.
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Da die Schaufelgeschwindigkeit konstant ist und durch die Drehgeschwindigkeit
des Gebläses festgelegt ist, wird erfindungsgemäß diese Verlängerung der Zeitdauer
durch Verlängerung und entsprechende Formgebung des Strippers erzielt, wodurch effektiv
der Bogenwinkel vergrößert wird, über welchen die sich bewegenden Schaufeln mit
dem Stripper in "Wirkverbindung" stehen.
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Einem weiteren Merkmal der Erfindung zufolge ist das Statorgehäuse
des Gebläses der genannten Gattung mit Kanälen versehen, die zur Einlaßöffnung hin
bzw. von der Auslaßöffnung weg führen und deren Mittellinien im wesentlichen in
Richtung des Schraubenlinienwegs der Luftströmung an den jeweiligen Öffnungen verlaufen.
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Bei dieser Anordnung der Lufteinlaß- und -auslaßkanäle strömt somit
die Luft über die Einlaßöffnung ein und über die Auslaßöffnung aus, ohne daß sie
in den Ebenen der Öffnungen ihre Richtung wesentlich ändert. Es wurde festgestellt,
daß durch die Ausrichtung der Kanäle in dieser Weise das durch das Gebläse erzeugte
Geräusch sehr beträchtlich unter den Geräuschpegel eines solchen Gebläses mit in
herkömmlicher Weise angeordneten Einlaß- und Auslaßkanälen reduziert wird, bei denen
eine
plötzliche Richtungsänderung der Luftströmung an den Öffnungen
vorhanden ist.
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Die Geräuschverminderung ist von sehr beträchtlicher Bedeutung bei
vielen Anwendungsrnöglichkeiten des Gebläses, doch ist diese von besonderer Wichtigkeit
dann, wenn das Gebläse in ein Zentralhelzungssystem eingebaut ist, da das durch
das Gebläse erzeugte Geräusch die Tendenz hat, in die bewohnten Räume, die beheizt
werden, übertragen zu werden.
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Vorzugsweise ist die mittellinie der Einlaßöffnung und des zu dieser
führenden Einlaßkanals näher am Innenumfang der Ringkammer angeordnet, während die
Mittellinie der Auslaßöffnung und des zu dieser führenden Kanals näher am Außenumfang
der Kammer angeordnet ist. Somit beginnt der Schraubenlinienweg der Zuluft an der
Innenseite der Kammer, und die Luft wird zentrifugal am Anfang ihrer Strömung nach
außen durch die Ringkammer hindurch gedrückt, und sie strömt am äußersten Teil ihres
Schraubenlinienweges aus der Kammer heraus.
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Die Erfindung wird nunmehr anhand der sie beispielsweise wiedergebenden
schematischen Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt Fig. 1 eine Endansicht,
teilweise weggebrochen, eines Umfangs-Ringkammergebläses gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung, Fig. 2 eine geschnittene Seitenansicht nach der Linie II-II in Fig.
1, Fig. 3 ein vergrößertes Teilstück einer Abwicklung in geschnittener Draufsicht
nach der Linie III-III in Fig. 1, einschließlich des Rotors, die Fign. 4a, 4b und
4c Schnitte jeweils nach den Linien A-A, B-B und 0-0 in Fig. 5, Fig. 5 eine Teilendansicht
des Statorgehäuses ähnlich dem oberen Teilstück der Fig. 1, doch mit einer abgeänderten
Ausführungsform des Strippers,
Fig. 6 eine vergrößerte Teilabwicklung
im Schnitt nach der Linie VI-VI in Fig. 5, doch einschließlich des Rotors, während
die Fign. 7a, 7b und 7c jeweils Schnitte nach den Linien A-A, B-B und 0-0 in Fig.
6 wiedergeben.
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Wie aus den Figuren 1 bis 4 hervorgeht, weist ein Umfangsgebläse,
welches sich beispielsweise für die Verwendung in einem Raum-Zentralheizungssystem
eignet, eine Ringkammer 1 auf, die entlang einer Ebene im rechten Winkel zu ihrer
Achse in einen durch ein Statorgehäuse 2 mit benachbarten Einlaß- und Auslaßöffnungen
3 bzw. 4 sowie mit einem Stripperblock 5 aus nicht-porösem Material bzw. luftundurchlässigem
Material zwischen diesen begrenzten Kammerteil sowie in einen durch ein Rotorgehäuse
6 mit einer Vielzahl von befestigten, sich radial erstreckenden Impellerschaufeln
7 begrenzten Kammerteil unterteilt ist. Die Impellerschaufeln 7 und der Stripper
5 sind so angeordnet, daß bei Drehung des Rotorgehäuses 6 mittels einer Antriebswile
8 eine Luftströmung in die toroidale bzw. ringförmige Kammer über die Einlaßöffnung
3 entlang einem im wesentlichen schraubenlinientörmigen eg, der bei 9 in Fig. 1
angedeutet ist (dessen Achse sich in der Ringkammer rundherum erstreckt) und aus
der Kammer heraus über die Auslaßöffnung 4 induziert wird, wobei der Stripperblock
5 eine Rückzirkulierung bzw. einen Wiederumlauf verhindert.
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Das Statorgehäuse 2 ist mit einem Einlaßkanal in Form einer Leitung
11 versehen, die mit der Einlaßöffnung 3 in Verbindung steht, ferner mit einem Auslaßkanal
in Form einer Leitung 12, die mit der Auslaßöffnung 4 in Verbindung steht, wobei
die Öffnungen und Leitungen vorzugsweise rechteckigen Querschnitt haben, doch auch
einen runden oder anderen Querschnitt au9-weisen können.
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Sowohl die Einlaßleitung 11 als auch die Auslaßleitung 12 erstrecken
sich vorzugsweise seitwärts vom Statorgehäuse 2 in Richtung vom Rotorgehäuse 6 weg,
um die Verbindung weiterer Einlaß- und Auslaßleitungen, falls diese notwendig sind,
zu erleichtern.
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Der Stripper 5 wird durch einen zentralen Block 13 gebildet, der
im Statorgehäuse 2 einen Festsitz bildet, sowie durch zwei gekrümmte Flügel 14,
die sich von beiden Enden des Blocks 15 weg erstrecken, derart, daß sie nahezu die
Einlaß- bzw. Auslaßöffnung abdecken. Jeder Flügel 14 ist vorzugsweise so geformt,
daß seine Dicke und Breite allnämlich von seiner Verbindungsstelle mit dem Block
13 in Richtung auf selne abgerundete Spitze abnehmen.
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Vorzugsweise ist der Stripper mit einem zentralen flachen Bereich
15 in einer Ebene im rechten Winkel zur Achse des Gebläses und dicht an den Schaufelkanten
ausgebildet.
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Auch ist vorzugsweise jeder Flügel von der Ebene der Schaufelkanten
leicht weggekrümmt, und seine den Schaufeln abgelegene Oberfläche 16 ist gekrümmt,
und zwar so, daß sie allmählich in die Verbindungsstelle mit dem zentralen Block
13 übergeht, um au diese Weise eine glatte Passage für die Luftströmung von der
Einlaßöffnung 14 und nach der Auslaßöffnung 12 zu bilaen.
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Die Flügel des Strlppers können aus Blech oder Folienmaterial gebildet
werden, das am oberen Ende eines herkömmlichen Stripperblocks befestigt wird, der
entsprechend geformt und in der Höhe reduziert ist, um ale Sicke des Flügels aufzunehmen.
Vorzugsweise wird jedoch der Stripper aus einem nicht-porösen Material bzw. einem
luftundurchlässigen Material von ausreichender mechanischer Festigkeit hergestellt,
zum Beispiel aus gegossenem Metall oder gespritztem Kunststoff.
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Der Stripper führt die Funktion des Trennens der Einlaß-und Auslaßöffnung
voneinander, wie bei einem herkömmlichen Umfangsgebläse, aus, und zwar dadurch,
daß er über den flachen zentralen Bereich 15 hinweg sehr dicht an den Schaufeln
liegt, doch werden aufgrund des spitz zulaufenden Raumes, durch weichen die spiralig
umlaufende Luft in den Rotor einfließt und diesen verlä3t, die impulsiven Anderungen,
die bisher bei derartigen herkömmlichen Gebläsen auftraten, weitestgehend
reduziert,
wobei sich daraus eine wesentliche Verminderung der Geräusche in der Schaufelpassierfrequenz
ergibt.
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Wie anhand der Figuren 5 bis 7 veranschaulicht, kann eine weitere
Verminderung des Geräusches bei dem vorbeschriebenen Gebläse dadurch erzielt werden,
daß die Spitze jedes Stripperflügels mit einer Kerbe, beispielsweise einer V-förmigen
Kerbe 17, versehen wird. Außerdem wird der Ubergang des zentralen flachen Bereiches
15 in jedem Flügel durch eine im wesentlichen V-förmige Linie bestimmt, wobei die
Spitze des V auf die jeweilige gekerbte Flügelspitze zeigt.
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Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen folgt die Luftströmung
in der Kammer einem eg 9, der eine mehr oder weniger echte Schraubenlinie ist, die
sich toroidal bzw.
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ringförmig erstreckt. Dann erstreckt sich die Einlaßleitung 11 in
einem Winkel zu einer Diametralebene, welche die Drehachse des Gebläses enthält
und die durch die Mittellinie der Einlaßöffnung 3 hindurch verläuft und sich von
dieser Ebene in Richtung auf die Auslaßöffnung 4 erstreckt (siehe Fign. 3 und 6).
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Die Auslaßleitung 12 erstreckt sich in einer ähnlichen Neigung in
Richtung auf die Einlaßöffnung 3, so daß die beiden Leitungen 11 und 12 sich aufeinander
zu erstrecken, aber in radialer Richtung von der Drehachse des Rotors weg gegeneinander
versetzt sind, d.h. die Einlaßleitung 11 erstreckt sich aus der Nähe des Innenumfangs
des Statorgehäuses 2, während sich die Auslaßleitung aus der Nähe des Außenumfangs
desselben erstreckt (siehe Fig. 2). Bei dieser Anordnung sind die Mittellinien der
Einlaß- und Auslaßöffnung im wesentlichen entlang den Richtungen des Schraubenlinienweges
der Luftströmung an der jeweiligen Öffnung gerichtet, was zu einer Verminderung
des Geräuschpegels führt, der gewöhnlich bei herkömmlichen Gebläsen vorhanden ist.
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Wenn die Impellerschaufeln jedoch zu Radien des Statorgehäuses geneigt
sind, wird der Schraubenlinienweg, entlang welchem die Luftströmung verläuft, mit
den Windungen der
Schraubenlinie, die sich vorwärts in Drehrichtung
des Rotors neigt, gestört. In diesem Falle werden die Einlaß- und Auslaßleitung
mehr parallel zueinander und können praktisch genau parallel verlaufen.
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PaUentansprüche