DE2929140A1

DE2929140A1 - HOUSING FOR A CROSS-BLOW BLOWER, IN PARTICULAR FOR USE WITH ROOF FANS

Info

Publication number: DE2929140A1
Application number: DE19792929140
Authority: DE
Inventors: Kurt Dr Ing Zenkner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-07-19
Filing date: 1979-07-19
Publication date: 1981-02-12
Also published as: IT1136009B; GB2054740A; IT8005189A0; FR2461837A1; NL8004169A

Description

'iy. e'uii 1975 7— D 8085 - resp'iy. e'uii 1975 7 - D 8085 - resp

Dr.-Ing. Kurt Zer-loier, 7500 KarlsruheDr.-Ing. Kurt Zer-loier, 7500 Karlsruhe

Gehäuse für ein Querstromgebläse, insbesondere zur Verwendung bei DachventilatorenHousing for a cross-flow fan, in particular for use with roof fans

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für ein Querstromgebläse, insbesondere zur Verwendung bei Dachventilatoren, das einen die eintretende und die austretende Strömung voneinander trennenden Leitkörper und ein das Laufrad zwischen sich und dem Leitkörper enthaltendes, die austretende Strömung führendes, in Spiralform übergehendes Leitblech besitzt.The invention relates to a housing for a cross-flow fan, in particular for use in roof fans, the one the incoming and outgoing flow separating guide bodies and an impeller between them and has the guide body containing, the exiting flow guiding, in a spiral shape transitioning baffle.

Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Gebläse der hier infrage stehenden Art zu schaffen, dessen Betriebsverhalten so ist und dessen Druck-Volumen-Kennlinie so verläuft, daß bei einem MehrkanalanschlußThe present invention has set itself the task of creating a fan of the type in question here, its operating behavior is like this and its pressure-volume characteristic runs in such a way that with a multi-channel connection

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ler Druck im Kanalsystem unabhängig von der Anzahl der ingeschlossenen Systeme konstant bleibt und auch vom Drosseljustand der einzelnen Systeme unabhängig ist, wobei auch QÖglichst wenig Geräusch erzeugt werden soll.ler pressure in the duct system regardless of the number of In closed systems remains constant and also from the throttle adjustand of the individual systems is independent, whereby Q as little noise as possible should be generated.

5u dem oben genannten Zweck ist gemäß der Erfindung bei Lern neuen Gebläse vorgesehen, daß das Leitblech und der Leitcörper so ausgebildet und angeordnet und einander zugeordnet sind, daß durch annäherndes Kleinhalten und Konstanthalten Ler dynamischen Energie am Gebläseaustritt das Gebläse nach iiner flach und waagrecht oder annähernd waagrecht verlaufen-Len Druck-Volumen-Kennlinie ähnlich der sogenannten Kessel- :ennlinie arbeitet, indem einerseits im Normalbetrieb das firbelzentrum etwas mehr in das Laufradinnere und vom lchaufelkranz weggedrückt und in dieser Stellung gehalten rird, während man andererseits im Drosselbetrieb das Wirbel-,entrum in radialer !Richtung gesehen in annähern^erselben itellung hält und hierbei an der Schaufelkranzinnenseite mtlang entgegen der Drehrichtung des Laufrades wandern aßt, wobei zusätzlich noch auf dem Weg zum Gehäuseauslaß LÖglichst viel dynamische Energie in statische Energie mgewandelt wird. Hierbei ist zweckmäßigerweise der Leit- :örper so gegenüber dem Laufrad angeordnet, daß er oder eine gedachte Verlängerung zumindest zu einem wesentlichen 'eil entlang der Außenseite eines druckseitigen Bereichs .es Laufrads verläuft und sich gewissermaßen unter das .aufrad bzw. über dieses schiebt. Die Anordnung kann hierbei . B. so getroffen sein, daß der Eadiusvom Zentrum des »aufrades zum Anfangspunkt der Spirale mit dem Radius5u the above purpose is according to the invention Learn new fan provided that the baffle and the baffle are designed and arranged and assigned to one another that by approximately keeping them small and keeping them constant With the dynamic energy at the fan outlet, the fan runs flat and horizontally or approximately horizontally Pressure-volume characteristic, similar to the so-called boiler characteristic, works in that, on the one hand, in normal operation the The center of the firing is pushed a little more into the inside of the impeller and away from the blade ring and held in this position rird, while on the other hand in throttle operation the vortex, entrum seen in the radial direction in approximately the same position and here on the inside of the blade ring Ate wandering against the direction of rotation of the impeller for a long time, additionally on the way to the housing outlet As much dynamic energy as possible is converted into static energy. It is advisable to use the lead : body so arranged opposite the impeller that it or an imaginary extension at least to a substantial The impeller runs along the outside of an area on the pressure side and is, as it were, under the .aufrad or pushes over this. The arrangement can here . B. be made so that the Eadius from the center of the "Aufrades to the starting point of the spiral with the radius

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zu dem dem Laufradumfang am nächsten liegenden Punkt des Leitkörpers einen Winkel von weniger als 180°, vorzugsweise von 120 Ms 16G^C, insbesondere von 130 Ms 140° bildet. Vorzugsweise kann Merbei vorgesehen sein, daß die durch den in Strcnungsrichtung gesehen am weitesten von Gebläseauslaß entϊernten Punkt des Leitkörpers gehende Senkrechte zum auslaßοeitigen Endbereich des Leitkörpers oder die durch den in Strömungsrichtung gesehen am weitesten vom Gebläseauslaß entfernten Punkt des Leitkörpers gehende Senkrechte zur Mittellinie des Austrittsdiffusors des Gebläsegehäuses oder zur mittleren Stromlinie im Austrittsdiffusor von der hierzu parallelen Tangente am Laufradumfang einen Abstand hat, der etwa 10 bis 30 /s, vorzugsweise 12,5 bis 18 % des Laufraddurchmessers beträgt. Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn die Radien vom Zentrum des Laufrades zu den beiden Endpunkten des die Strömung im unmittelbaren Bereich des Laufradumfanges beeinflussenden, die unmittelbar benachbarten eintretenden und austretenden Partien der Strömung voneinander trennenden Wirkbereichs des Leitkörpers einen Winkel von etwa 20 Ms 30°, vorzugsweise 23 bis 25° miteinander einschließen oder wenn die Projektion des die Strömung im unmittelbaren Bereich des Laufradumfanges beeinflussenden, die unmittelbar benachbarten eintretenden und austretenden Partien der Strömung voneinander trennenden Wirkbereichs des Leitkörpers einem Betrag von etwa 4 bis 7 % der Länge des Laufradumfangs entspricht. Der Leitkörper kann hierbei z. B. die Gestalt eines.Tropfens haben, dessen Spitzeforms an angle of less than 180 °, preferably of 120 Ms 16G ^C , in particular of 130 Ms 140 °, to the point of the guide body which is closest to the impeller circumference. Preferably, it can be provided that the perpendicular to the outlet end region of the guide, which goes through the point of the guide body that is furthest away from the blower outlet when viewed in the direction of flow, or the perpendicular to the center line of the diffuser of the diffuser through the point of the guide that is furthest away from the blower outlet when viewed in the flow direction Fan housing or the central streamline in the outlet diffuser from the tangent parallel thereto on the impeller circumference has a distance that is about 10 to 30 / s, preferably 12.5 to 18% of the impeller diameter. It can be particularly advantageous if the radii from the center of the impeller to the two end points of the effective area of the guide body that influences the flow in the immediate area of the impeller circumference and separates the immediately adjacent entering and exiting parts of the flow form an angle of about 20 Ms 30 °, preferably include 23 to 25 ° with each other or if the projection of the active area of the guide body influencing the flow in the immediate area of the impeller circumference and separating the immediately adjacent entering and exiting parts of the flow corresponds to an amount of about 4 to 7% of the length of the impeller circumference. The guide body can here, for. B. have the shape of a droplet, the tip of which

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vom Laufrad weg weist, oder auch die Gestalt eines gleichbleibend dicken Tropfens oder schließlich auch eines Keiles, dessen dickste Seite zum Laufradumfang hingewendet ist.pointing away from the impeller, or the shape of a constant thick drop or finally a wedge, the thickest side of which is turned towards the impeller circumference.

Bei erfindungsgemäßer Ausbildung des neuen Gebläses ergibt sich eine flache, horizontal oder annähernd horizontal verlaufende Kennlinie, ähnlich der sogenannten Kesselkennlinie, was den z. B. bei Anwendung in Dachventilatoren wichtigen Vorteil mit sich bringt;, daß bei einem Mehrkanalanschluß der Druck im Kanalsystem unabhängig von der Anzahl der angeschlossenen Systeme oder auch unabhängig vom Drosselzustand der einzelnen Systeme konstant oder annähernd konstant bleibt. Bei Drosselung des Gebläses ergibt sich hierbei ein annähernd konstanter Druck. Bei alledem ist das Geräuschverhalten des neuen Gebläses extrem günstig, was für bestimmte Anwendungsfälie von besonderer Bedeutung ist.When the new fan is designed according to the invention, the result is a flat one that runs horizontally or approximately horizontally Characteristic, similar to the so-called boiler characteristic, what the z. B. important when used in roof fans This has the advantage that, with a multi-channel connection, the pressure in the channel system is independent of the number of connected channels Systems or also independent of the throttle state of the individual systems constant or approximately remains constant. When the fan is throttled, the pressure is almost constant. With all of this is the noise behavior of the new fan is extremely favorable, which is of particular importance for certain applications is.

sich Zweckmäßigerweise kann der Gebläseauslaß aus einem/diffusor-The blower outlet can expediently come from a / diffuser

artig stetig erweiternden Kanal bestehen, z. B. kann die Anordnung so getroffen sein, daß zwischen dem Laufradumfang an der Austrittsseite und dem Gebläseauslaß ein relativ kleiner, vorzugsweise leicht ge-wundener oder gebogener Kanal vorgesehen ist, der sich zum Auslaß hin leicht diffusorartig erweitert.like steadily expanding channel exist, z. B. the arrangement can be made so that between the impeller circumference on the outlet side and the fan outlet a relatively small, preferably slightly twisted or curved channel is provided, which widens slightly diffuser-like towards the outlet.

Die erfindungsgemäßen Maßnahmen haben den Vorteil, daß einerseits auf dem Weg vom Austritt aus dem Laufrad zumThe measures according to the invention have the advantage that on the one hand on the way from the exit from the impeller to

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Gebläseauslaß Mn möglichst viel dynamische Energie in statische Energie umgewandelt wird und andererseits durch die Ausbildung und Anordnung des Leitkörpers zum Laufrad der Wirbelkern (das Wi :?b el ζ ent rum) möglichst vom Schaufelkranz weg in das Innere des Laufrades gedrückt wird, so daß möglichst wenig Stromlinien großer Geschwindigkeit mit dem Schaufelkranz Impulstausch ausführen und auch bei Drosselung der entgegen der Dr einrichtung des Laufrads an der Innenseite des Schaufelkranzes entlang wandernde Wirbelkern etwa in gleichem Abstand z'cm Schaufelkranz gehalten wird, wobei auf diese Weise einerssits erreicht wird, daß der Druck an keiner Stelle der Kennlinie zu hoch wird und andererseits die Druck-Kennlinie annähernd auf gleicher Höhe verläuft.Blower outlet Mn as much dynamic energy as possible is converted into static energy and, on the other hand, due to the design and arrangement of the guide body to the impeller, the vortex core (the Wi:? B el ζ ent rum) is pressed away from the blade ring into the interior of the impeller, so that few streamlines of high speed carry out an exchange of impulses with the blade ring and also when throttling the vortex core migrating along the inside of the blade ring against the direction of pressure of the impeller is kept about the same distance z'cm blade ring, whereby in this way it is achieved that the pressure is one step At no point on the characteristic curve does it become too high and on the other hand the pressure characteristic curve runs approximately at the same level.

In der Zeichnung sind i-usführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:The drawing shows i-exemplary embodiments of the object of the invention shown. Show it:

ffig. 1 und 2 den Stromungszustand in schematischer Darstellung bei einer ersten Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung in Normalbetrieb und im Drosselbetrieb,ffig. 1 and 2 the flow condition in a schematic representation in a first embodiment of the subject matter of the invention in normal operation and in throttle operation,

Pig. 3 den Strömungszustand bei einer Variante zu der Anordnung nach Pig. 2,Pig. 3 shows the flow condition in a variant according to Pig's arrangement. 2,

Pig. 4- die Druck-Volumen-Kennlinie der Anordnungen nach Pig. 1 bis 3»Pig. 4- the pressure-volume characteristic of the arrangements according to Pig. 1 to 3"

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'It'It

Pig. 5 "bis 10 verschiedene andere abgewandelte Ausführungsformen des Gegenstandes der Erfindung jeweils in einer Seitenansicht in sciiematischer Darstellung,Pig. 5 "to 10 various other modified embodiments of the subject matter of the invention in each case in a side view in a schematic representation,

. 11 eine v/eitere Variante des Erfindungsgegenstandes wiederum in Seitenansicht in sclematis eher Darstellung und. 11 shows a further variant of the subject matter of the invention, again in a side view in sclematis rather representation and

Fig. 12 eine v/eitere abgewandelte Ausführungsform12 shows a further modified embodiment

des Gegenstandes der Erfindung wiederum in Seitenansicht in schematischer Darstellung, währendof the subject matter of the invention in turn in a side view in a schematic representation, while

3?ig. 13 die Lruck-Volumen-Kennlinie von verschiedenen3? Ig. 13 shows the pressure-volume characteristics of various

Gebläsen gemäß der Erfindung darstellt.Shows blowers according to the invention.

Bei der in .Fig. 1 und 'd gezeigten Anordnung handelt es sich am ein Querstromgebläse, das insbesondere für die Verwendung in Verbindung mit Dachventxlatoren gedacht ist und das ein Laufrad 1 und ein Gehäuse besitzt, das seinerseits aus äineia die eintretende Strömung gemäß Efeil 2 von der austretenden Strömung gemäß Pfeil 3 trennenden Leitkörpers md auseinem das Laufrad 1 zwischen sich und dem Leitcörper 4- enthaltenden Leitblech 5 besteht, das die austretende Strömung führt und in Spiralform übergeht.The in .Fig. 1 and 'd is a cross-flow fan, which is intended in particular for use in connection with roof fans and which has an impeller 1 and a housing, which in turn is the same as the incoming flow according to Fig. 2 from the exiting flow according to the arrow 3 separating guide body md consists of a guide plate 5 containing the impeller 1 between itself and the guide body 4, which guides the exiting flow and merges into a spiral shape.

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Bei der Anordnung nach 5¹Ig. 1 und. 2 sind das Leitblech 5 und der Leitkörper 4 so ausgebildet,und angeordnet und einander und dem Laufrad 1 gegenüber zugeordnet, daß durch annäherndes Eonstanthalten und Ivleinhalten der dynamischen Energie am Gebläseaustritt das Gebläse nach einer flach und waagerecht oder annähernd waagerecht verlaufenden Druek-Volumen-Kennlinie, xtfie sie bei 9 in Fig. 4· dargestellt ist, arbeitet, indem einerseits im liormalbetrieb das Wirbelzentrum 10 etwas mehr in das Laufradinnere und vom Schaufelkranz weggedrückt wird und nicht mehr so nahe am Innenkreis der Schaufel liegt, was bedeutet;, daß die £tromlinien11 «a Linien extrem hoher· Geschwindigkeit_/das Laufrad nicht mehr oder nur am Rande durchsetzen und dieses Laufrad mit Stromlinien kleinerer Geschwindigkeit 12 in Impulsaustausch steht. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird der Wirbelkern in Kormalbetrieb in dieser in Fig. 1 gezeigten Stellung gehalten, während man im Drosselbetrieb das Wirbelzentrum in radialer Richtung gesehen in annähernd derselben Stellung hält und hierbei an der Schaufelkranzinnenseite entlang entgegen der Drehrichtung 13 des Laufrades wanden läßt. In Zig. 2 ist zn erkennen, daß das Wirbelzentrum zwar noch etwa im gleichen radialen Abstand vom Schaufelkranz ist wie bei dem Normalbetriebszustand gemäß Fig. 1, daß es jedoch vom Ursprungsort entgegengesetzt der Drehrichtung fortgewandert ist. Die Anordnung ist daitber hinaus erfindungsgemäß noch so getroffen, daß zusätzlich noch auf dem Weg zum Gehäuseauslaß IA- möglichst viel dynamische EnergieWith the arrangement according to 5 ¹ Ig. 1 and. 2, the guide plate 5 and the guide body 4 are designed and arranged and assigned to each other and the impeller 1 opposite that by approximately keeping constant and maintaining the dynamic energy at the fan outlet, the fan follows a flat and horizontal or approximately horizontal pressure-volume characteristic , xtfie it is shown at 9 in Fig. 4, works in that on the one hand the vortex center 10 is pushed a little more into the interior of the impeller and away from the blade ring in horizontal operation and is no longer so close to the inner circle of the blade, which means that the £ tromlinien11 «a Lines of extremely high speed _/ the impeller no longer penetrate or only marginally and this impeller is in momentum exchange with streamlines of lower speed 12. In the arrangement according to the invention, the vortex core is held in normal operation in this position shown in Fig. 1, while in throttling operation the vortex center is held in approximately the same position viewed in the radial direction and can be waved along the inner side of the blade ring counter to the direction of rotation 13 of the impeller. In zig. 2 it can be seen that the vortex center is still approximately at the same radial distance from the blade ring as in the normal operating state according to FIG. 1, but that it has moved away from the place of origin in the opposite direction to the direction of rotation. In addition, according to the invention, the arrangement is such that in addition as much dynamic energy as possible on the way to the housing outlet IA

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in statische Energie umgewandelt wird, was z. B. gemäß Pig. 5 dadurch, geschehen kann, daß der Gebläseauslaß 15 aus einem sich diffusorartig ste-tig erweiternden Kanal Gesteht, wobei gemäß der Anordnung nach Fig. 5 zwischen den Laufradumfang an der Austrittsseite bei 16 und dem Gebläseauslaß 15 ein relativ langer, vorzugsweise leicht gewundener oder gebogener Kanal 17 vorgesehen ist, der sich zum Auslaß hin leicht diffusorartig erweitert, indem z. B. die Abmessung h₂ größer als die Abmessung tu und die Abmessung tu evtl. größer als die Abmessung h- ist. Dem Gebläseauslaß ist bei dieser Ausführungsform ein Satz von Leitschaufeln oder -blechen 18 nachgeschaltet, mit dessen Hilfe der Förderstrom nach oben umgelenkt und vom Gebläseeinlaß 19 diametral weg gerichtet wird. In Fig. 4· ist dieses Verhalten des erfindungsgemäßen Gebläses veranschaulicht, 9 ist die Druck-Volumen-Kennlinie, a ist der Arbeitsdruck im Normalzustand, b ist der Arbeitsdruck in einem gedrosselten Zustand, beide sind etwa auf gleicher Druckhöhe bei unterschiedlichen Volumen gelegen. In beiden Fällen vird in der Anlage der statische Druck konstant gehalten, trotz gewaltiger Volumenänderung. Die Abwanderung des Virbeizentrums entgegen der Drehrichtung im Drosselzustand bedeutet, daß praktisch die gleichen Stromlinien das Laufrad immer mit gleicher Geschwindigkeit durchsetzen und die Impulsänderung gleichgeblieben ist, strömen doch nunmehr mehr Stromlinien wieder in das Laufrad zurück zum Wirbelζentrum, was wiede? bedeutet, daß doch genauso viel Energie druckmäßig übertragen, aber nicht mehr so vielis converted into static energy, which z. B. According to Pig. 5 can be done in that the blower outlet 15 consists of a diffuser-like, steadily widening channel, according to the arrangement of FIG Channel 17 is provided, which widens slightly diffuser-like towards the outlet by z. B. the dimension h _{2 is} greater than the dimension tu and the dimension tu possibly greater than the dimension h-. In this embodiment, a set of guide vanes or guide plates 18 is connected downstream of the fan outlet, with the aid of which the delivery flow is deflected upwards and directed diametrically away from the fan inlet 19. This behavior of the blower according to the invention is illustrated in FIG. 4, 9 is the pressure-volume characteristic curve, a is the working pressure in the normal state, b is the working pressure in a throttled state, both are located approximately at the same pressure level with different volumes. In both cases, the static pressure in the system is kept constant, despite the enormous change in volume. The migration of the Virbeizentrum against the direction of rotation in the throttling state means that practically the same streamlines always penetrate the impeller at the same speed and the change in momentum has remained the same, but now more streamlines flow back into the impeller back to the vortex center, what about? means that just as much energy is transferred in terms of pressure, but not so much

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Energie transportiert wird. Die Anordnung nach Pig. 3 zeigt wiederum den gedrosselten Zustand wie bei der Anordnung nach Fig. 2, ^adcch . wird in diesem Falle noch ein kleiner Eückströmkanal 8 vorgesehen, durch den die Strömung von der Druckseite in Eichtung auf das Laufrad transportiert wird, was "bedeutet, daß gemäß Fig. 4 die Kennlinie sich in die gestrichelt gezeigte Position gemäß 20 nach oben verschoben hat, da mehr Druck vorhanden ist, weil sich durch die Eückströmung das Wirbelzentrum wieder näher an den Schaufelkranz herangeschoben hat. Auf dem Diagramm gemäß Fig. 13 sind drei Kennlinien 21, 22, 23 gezeigt, die deutlich machen, wie die Intensität der Eückströmung Einfluß ausübt, wobei die unterste Kennlinie 21 den Verlauf ohne Eückströmung, die KennlinieEnergy is transported. The arrangement according to Pig. 3 again shows the throttled state as in the case of the arrangement according to Fig. 2, ^ adcch. will in this case a small Eückströmkanal 8 is provided through which the flow from the pressure side in the direction of the impeller is transported, which "means that according to FIG. 4 the Characteristic curve has shifted upwards into the position shown in dashed lines according to FIG. 20, since more pressure is present is because the vortex center is pushed closer to the blade ring again due to the return flow Has. On the diagram according to FIG. 13, three characteristic curves 21, 22, 23 are shown, which make it clear how the intensity the return flow has an influence, the lowest characteristic curve 21 being the course without return flow, the characteristic curve

22 den Verlauf mit leichter Eückströmung und die Kennlinie22 the course with a slight return flow and the characteristic curve

23 den Verlauf mit etwas stärkerer Eückströmung darstellt. Die erfindungsgemäße Anordnung bringt auch mit sich, daß das vom Gebläse erzeugte Geräusch sehr viel niedriger ist, weil nunmehr nicht mehr Stromlinien so hoher Geschwindigkeit das Laufrad durchsetzen: die flach verlaufende Kennlinie ist symptomatisch für ein Gebläse niederen Geräusches.23 shows the course with a somewhat stronger return flow. The arrangement according to the invention also entails that the noise generated by the fan is much lower because now there are no more streamlines at such high speed enforce the impeller: the flat characteristic curve is symptomatic of a low-noise fan.

Bei allen Ausführungsformen gemäß Fig. 5 "bis 12 ist zu erkennen, daß der Leitkörper so gegenüber dem Laufrad angeordnet ist, daß er oder seine gedachte Verlängerung zumindest zu einem wesentlichen Teil entlang der Außenseite eines druckseitigen Bereichs des Laufrades verläuft und sich gewissermaßen unter das Laufrad bzw. über diesesIn all embodiments according to FIGS. 5 ″ to 12 is closed recognize that the guide body is arranged opposite the impeller that it or its imaginary extension runs at least to a substantial extent along the outside of a pressure-side region of the impeller and to a certain extent under the impeller or over it

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schiebt je nachdem von welcher Seite man es betrachtet. Bei der Anordnung nach Pig. 5 ist etwa die Längsmittellinie oder Längssymmetrielinie des Leitkörpers 25 tangential oder annähernd tangential zum Laufrad angeordnet, vom Gebläseeinlaß her gesehen schiebt sich der Leitkörper etwas über das Laufrad 26. Bei der Anordnung nach Pig. 6 ist die druckseitige Außenwand 27 des Leitkörpers 28 annähernd tangential zum Laufrad 29 angeordnet, dies trifft auch für die Anordnung nach Pig. 7 zu, während bei anderen Ausführungsformen des Gegenstandes der Erfindung die saugseitige Außenwand des Leitkörpers tangential oder annähernd tangential zum Laufrad verläuft. Alle diese Maßnahmen tragen dazu bei, den Wirbelkern etwas in radialer Richtung vom Schaufelkra-nz nach innen zu verschieben, wie oben ausgeführt worden ist. Es ist aus Pig. 6 und 7 weiterhin zu erkennen, daß bei der erfindungsgemäßen Anordnung der Radius vom Zentrum 30 bzw. 31 des Laufrades zum Anfangspunkt 32 bzw. 33 der Spirale - der Radius wird jeweils mit 34 bzw. 35 bezeichnet - mit dem Radius 36 bzw. 37 zu dem dem Laufradumfang am nächsten liegenden Punkt 38 bzw. 39 des Leitkörpers 28 bzw. 40 einen Winkel ^i* 1 bzw.pushes depending on which side you look at it from. With the arrangement according to Pig. 5 is approximately the longitudinal center line or longitudinal symmetry line of the guide body 25 tangentially or arranged approximately tangentially to the impeller, seen from the fan inlet, the guide body slides slightly via the impeller 26. In the Pig. 6 is the pressure-side outer wall 27 of the guide body 28 approximately arranged tangentially to the impeller 29, this also applies to the arrangement according to Pig. 7 too, while in other embodiments of the subject matter of the invention, the suction-side outer wall of the guide body tangentially or approximately runs tangentially to the impeller. All these measures contribute to the vertebral core somewhat in the radial direction from To move the blade ring inwards, as has been explained above. It's from Pig. 6 and 7 continue to recognize that in the arrangement according to the invention, the radius from the center 30 or 31 of the impeller to the starting point 32 and 33 of the spiral - the radius is denoted by 34 and 35, respectively - with the radius 36 and 37, respectively to the point 38 or 39 of the guide body 28 or 40 closest to the impeller circumference an angle ^ i * 1 or

2 von weniger als 180°, vorzugsweise von 120 bis 160°, insbesondere von I30 bis 140° bildet. Bei einer solchen Positionierung des dem Laufradumfang am nächsten kommenden Punktes des Leitkörpers ergibt sich wiederum gewissermaßen' ein Hineindrücken des "Wirbelzentrums in das Laufradinnere, vom Schaufelkranz weg.2 forms from less than 180 °, preferably from 120 to 160 °, in particular from 130 to 140 °. With such a Positioning of the point of the guide body that comes closest to the impeller circumference is again to a certain extent ' pressing the "vortex center" into the inside of the impeller, away from the blade ring.

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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

Der mit der Erfindung angestrebte Effekt wird auch noch durch die weitere Maßnahme erreicht, daß wie bei den Ausführungsformen gemäß Pig. 6 und 8 bis 11 die durch den in Strömungsrichtung gesehen am weitesten vom Gebläseauslaß entfernten Punkt 45 bzw. 46, 47, 48, 49 des Leitkörpers gehende Senkrechte 50, 51, 52, 53, 54 zum auslaßseitigen Endbereich 55, 56, 57, 58, 59 des Leitblechs von der hierau parallelen Tangente 60, 61, 62, 63, 64, 65, am Laufradumfang einen Abstand hat, der etwa 10 bis 30 /<?, vorzugsweise 12,5 "bis 18 %> des Lauiraddurchmessers entspricht. Bei der Variante nach Pig. 7 ist die Senkrechte durch den in Strömungsrichtung gesehen am weitesten vom Gebläseauslaß entfernten Punkt 61 des Leitkörpers zur mittleren Stromlinie 62 des Austrittsdiffusors oder zur Mittellinie des Austrittsdiffusors gerichtet, der Abstand zur Tangente 60 beträgt auch in diesem Falle etwa 10 bis 30 %» vorzugsweise 5,5 "bis 18 % des Laufraddurchmessers. Auch diese Maßnahmen dienen zur Positionierung und Ausrichtung des Leitkörpers in solcher Weise, daß der Wirbelkern einerseits in Richtung auf das Laufradinnere gedrückt wird und andererseits im Brosselzustand dazu gebracht wird, leicht entlang der Sc-haufelkranzinnenseite entgegen der Drehrichtung abzuwandern, wobei die radiale Position des Wirbelkerns etwa beibehalten wird. Weitere Maßnämen zur Erreichung dieses Ziels bestehen darin, daß der Radius zum Anfangspunkt der Spirale mit der Mittellinie des Leitkörpers einen Winkel von 75 bis 110° bildet*The effect sought by the invention is also achieved by the further measure that, as in the embodiments according to Pig. 6 and 8 to 11 show the perpendiculars 50, 51, 52, 53, 54 to the outlet-side end region 55, 56, 57, 58 through the point 45 or 46, 47, 48, 49 of the guide body which is furthest away from the blower outlet, viewed in the direction of flow 59 of the baffle is at a distance from the parallel tangent 60, 61, 62, 63, 64, 65 on the impeller circumference which corresponds to about 10 to 30 / <?, Preferably 12.5 "to 18%> of the Lauirad diameter In the variant according to Pig. 7, the vertical through point 61 of the guide body, which is farthest away from the blower outlet in the direction of flow, is directed to the central streamline 62 of the outlet diffuser or to the center line of the outlet diffuser; the distance to tangent 60 is also in this case about 10 to 30 % »Preferably 5.5" to 18% of the impeller diameter. These measures also serve to position and align the guide body in such a way that the vortex core is pressed towards the inside of the impeller on the one hand and, in the throttling state, on the other hand is made to wander slightly along the inner side of the blade ring against the direction of rotation, the radial position of the vortex core approximately is retained. Further measures to achieve this goal are that the radius to the starting point of the spiral forms an angle of 75 to 110 ° with the center line of the guide body *

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Dieses Hinwegdrücken des Wirbelkerns oder Wirbelζentrums von der Schaufelkranzixmenseite wird auch noch dadurch erreicht, daß der "Schatten",den der Leitkörper auf den Laufradumfang wirft, groß ist und etwa 1/15 "bis 1/20 des Laufradumfanges entspricht, wobei zweckmäßigerweise die Projektion des die Strömung im unmittelbaren Bereich des Laufradumfanges beeinflussenden Wirkbereichs 70 gemäßThis pushing away of the vertebral core or vertebral center from the shovel rim mix side is also still through it achieved that the "shadow" that the guide body on the Impeller circumference throws that is large and about 1/15 "to 1/20 of the The impeller circumference corresponds to the projection of the flow in the immediate area of the Impeller circumference influencing effective range 70 according to

den Fig. 6, der die unmittelbar benachbarten eintreten^ (Pfeil 71) und austretenden (Pfeil 72) Partien der Strömung voneinander trennt, einem Betrag von etwa 4- bis 7 % der Länge des Laufradumfanges entspricht, wobei zweckmäßigerweise die Radien vom Zentrum des Laufrades zu den beiden Endpunkten des die Strömung im unmittelbaren Bereich des Laufradumfanges beeinflussenden, die unmittelbar benachbarten eintretenden und austretenden Partien der Strömung voneinander trennenden Wirkbereichs des Leitkörpers einen Winkel von etwa 20 bis 30 , vorzugsweise 23 bis 25° einschließen.Fig. 6, which the immediately adjacent enter ^ (arrow 71) and exiting (arrow 72) parts of the flow from each other separates, an amount of about 4 to 7% of the length of the impeller circumference corresponds, expediently, the radii from the center of the impeller to the two end points of the the flow in the immediate area of the impeller circumference influencing, separating the immediately adjacent entering and exiting parts of the flow from one another Effective range of the guide body an angle of about 20 to 30, preferably include 23 to 25 °.

Bei den Varianten nach i'ig. 7-> 8, 9 und 11 hat der Leitkörper die Gestalt eines Tropfens, dessen Spitze vom Laufrad wegweist, bei den Varianten nach i'ig. 6 und 10 hat der Leitkörper die Gestalt eines gleichbleibend dicken Tropfais. Bei der Variante nach Pig. 12 hat der Leitkörper 70 die Gestalt eines Keils, dessen dickste Seite 71 zum Laufradumfang 72 hin gewandt ist. In diesem Falle bildet die Mittellinie des mit dem dicksten Bereich zum Laufrad umfang hin gerichteten Keils mit der die Drehachse desWith the variants according to i'ig. 7-> 8, 9 and 11, the guide body has the shape of a drop, the tip of which points away from the impeller, in the variants according to i'ig. 6 and 10, the guide body has the shape of a consistently thick Tropfais. In the Pig variant. 12, the guide body 70 has the shape of a wedge, the thickest side 71 of which faces the impeller circumference 72. In this case, the center line of the wedge directed with the thickest area towards the impeller circumference forms the axis of rotation of the

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Laufrades enthaltenden senkrechten Ebene 73 (die etwa rechtwinklig zur Mittelebene des Gebläseaustritts verläuft) einen Winkel von 25 bis 50°.The vertical plane 73 containing the impeller (which runs approximately at right angles to the center plane of the fan outlet) an angle of 25 to 50 °.

Bei den Varianten nach Pig. 7, 9, 10, 11, 12 ist der Leitkörper hohl ausgebildet, und der an denXaufradseitigen Wandabschnitt zum Auslaß des Gebläses hin anschließende druckseitige Wandabschnitt besitzt mindestens eine Öffnung 80, 81, 82, 85, 84, durch die hindurch ein Teil des zum Auslaß des Gebläses hin strömenden Pördermediums von der Druckseite zurück und in den Hohlraum des Leitkörpers hineinströmen kann, um durch den laufradseitigen Wandabschnitt hindurch in den Spalt zwischen Laufrad und Leitkörper bei 85, 86, 87, 88, 89 einzutreten. Bei der Anordnung nach Pig. 10 besteht der laufradseitige Wandabschnitt oder zumindest die dem Laufrad am nächsten liegende Partie desselben aus einem Lochblech wie bei 19 gezeigt ist. Bei den Anordnungen gemäß Pig.. 7 , 1"O und 11 besteht -der druckseitige Wandabschnitt des Leitkörpers aus einem Lochblech, wie bei 91, 92, 93 gezeigt ist. Die Anordnung kann ..auch so getroffen sein, daß der druckseitige Wandabschnitt des Leitkörpers eine Durchtrittsöffnung besitzt, die dem Bereich des Austritts aus dem Druckkanal des Gebläses zugeordnet ist und deren Durchtrittsquerschnitt veränderlich ist, z. B. indem die Öffnung von einer verschwenkbaren Klappe, einem verstellbaren Schieber usw. beherrscht wird. Der druck-With the variants according to Pig. 7, 9, 10, 11, 12 is the The guide body is hollow, and the one adjoining the wall section on the Xaufradseiten to the outlet of the fan Wall section on the pressure side has at least one opening 80, 81, 82, 85, 84, through which part of the for Outlet of the blower flowing medium from the pressure side back and into the cavity of the guide body can flow in to through the impeller-side wall section through into the gap between the impeller and the guide body at 85, 86, 87, 88, 89. In the arrangement after Pig. 10 consists of the impeller-side wall section or at least the one closest to the impeller lying part of the same made of a perforated plate as shown at 19. With the arrangements according to Pig. 7, 1 "O and 11 consists of the pressure-side wall section of the guide body from a perforated plate, as shown at 91, 92, 93 is. The arrangement can ... also be such that the pressure-side wall section of the guide body has a passage opening possesses, which is assigned to the area of the outlet from the pressure channel of the blower and whose Passage cross-section is variable, z. B. by the opening of a pivotable flap, a adjustable slide, etc. is mastered. The pressure-

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ItIt

seitige Vandabschnitt des Leitkörpers kann ζ. Β. mehrere DurchtrittsÖffnungen besitzen, die zumindest teilweise abdeckbar sind, er kann auch aus einem Lochblech bestehen, dem ein verstellbares Abdeckorgan, z. B. eine verschwenkbare Klappe, ein verstellbarer Schieber od. dgl. zugeordnet ist, mit dessen Hilfe der Durchtritt des Fördermediums ganz oder teilweise verhindert werden kann.side wall section of the guide body can ζ. Β. several Have passage openings that at least partially Can be covered, it can also consist of a perforated plate to which an adjustable cover member, for. B. a pivotable Flap, an adjustable slide or the like. Is assigned, with the help of which the passage of the conveying medium can be wholly or partially prevented.

Bei der Anordnung nach Fig. 6 verläuft wie bei der Anordnung nach Fig. 10 der druckseitige Wandabschnitt des Leitkörpers mit dem ihm gegenüberliegenden Abschnitt des Leitblechs annähernd parallel. Bei der Anordnung nach Fig. 11 hat der Leitkörper 95 annähernd die Gestalt eines Dreiecks, dessen dem Laufrad 96 zugewandte Seite 97 geradlinig verläuft und mit dem Laufradumfang einen Spalt 98 bildet, der sich zumindest teilweise in Drehrichtung £99) des Laufrades verjüngt und z. B. (bei 88) anschließend auch parallel zum Laufradumfang verlaufen kann.In the arrangement according to FIG. 6, as in the arrangement according to FIG. 10, the pressure-side wall section of the guide body runs with the opposite section of the guide plate approximately parallel. In the arrangement of FIG. 11 has the Guide body 95 approximately has the shape of a triangle, the side 97 of which faces the impeller 96 and extends in a straight line Forms a gap 98 with the impeller circumference, which is at least partially in the direction of rotation £ 99) of the impeller tapered and z. B. (at 88) can then also run parallel to the impeller circumference.

Der Rückströmkanal kann wie bei einigen in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen annähernd gleichbleibend stark sein, er kann sich jedoch wie bei der Ausführungsfom nach Fig. 12 auch zum Laufrad hin verjüngen, (vgl. Rückstromkanal 100). Die mittlere Stromlinie des durch den Rückstromkanal hindurchgehenden Strahles verläuft bei den meisten Ausführungsformen der Zeichnung etwa tangential zum Laufradumfang, bei einigen verläuft sie jedoch radial zum Laufradumfang.As in some of the embodiments shown in the drawing, the return flow channel can be approximately constant be strong, but as in the embodiment according to FIG. 12, it can also taper towards the impeller (cf. return flow channel 100). The middle streamline of the beam passing through the return flow channel runs at the Most of the embodiments of the drawing are approximately tangential to the impeller circumference, but some are radial to the wheel circumference.

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Claims

July 18-1979

D 5085 - or £ 929140

Dr.-Ing. Kurt Zenltner, 7500 Karlsruhe

Housing for a cross-flow fan, in particular for use with roof fans

Expectations

_V 1. Housing for a cross-flow fan, in particular for use in roof fans, which has a guide body that separates the incoming and outgoing flow from one another and a guide plate which merges into a spiral shape and which contains the impeller between itself and the guide body, guiding the exiting flow, characterized in that, that the guide plate and the guide body are designed and arranged and assigned to each other that by approximately keeping the dynamic

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Energy at the blower outlet the blower after a flat and running horizontally or almost horizontally Pressure-volume characteristic works similar to the so-called boiler characteristic, by on the one hand in normal operation the vortex center a little more into the inside of the impeller and is pressed away from the blade ring and held in this position, while on the other hand in the throttle mode the vortex center, seen in the radial direction, holds in approximately the same position and here on the inside of the blade ring can migrate along against the direction of rotation of the impeller, additionally still on the way to the housing outlet as much dynamic energy as possible is converted into static energy.

2. Housing for a cross-flow fan according to claim 1, characterized in that the guide body in relation to the impeller is arranged that it or its imaginary extension is at least to a substantial extent along the outside of a pressure-side area of the impeller and to a certain extent extends under the impeller or over it pushes.

3. Housing according to claim 2, characterized in that the longitudinal center line or the longitudinal symmetry line of the Guide body runs tangentially or approximately tangentially to the impeller.

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4. Housing according to claim 2, characterized in that the pressure-side outer wall of the guide body is tangential or is approximately tangential to the impeller.

5 · Housing according to claim 2, characterized in that the suction-side outer wall of the guide body is tangential or approximately tangential to the impeller.

6. Housing according to one of claims 2 to 5 * thereby characterized that the Sadius from the center of the impeller to the starting point of the spiral with the radius to the dem Impeller circumference at the point of the guide body lying closest to an angle of less than 180, preferably from 120 ° to 160 °, in particular from 130 ° to 140 °.

7. Housing according to one of claims 1 to 6, characterized in that the perpendicular to the outlet-side end region of the guide plate, which goes through the point of the guide body that is farthest away from the fan outlet when viewed in the direction of flow, has a distance of about 10 from the parallel tangent on the impeller circumference to 30%, preferably 12.5 "to 18 ^c / o of the impeller passage.

8. Housing according to one of claims 1 to 7 *, characterized in that that the point of the farthest from the blower outlet seen in the direction of flow Guide body perpendicular to the center line of the outlet diffuser of the fan housing or to the middle

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The streamline in the outlet diffuser is at a distance from the parallel tangent on the impeller circumference which is approximately 10 to 30 ^c / o, preferably 12.5 to 18% of the impeller diameter.

9. Housing according to one of Claims 1 to 8, characterized in that that the radius to the starting point of the spiral with the center line of the guide body an angle of 75 ° to 110 °.

10. Housing according to one of claims 1 to 9, characterized in that the shadow that the guide body on throws the impeller circumference, is large and corresponds to about 1/15 to 1/20 of the impeller circumference.

11. Housing according to one of claims 1 to 10, characterized in that the projection of the flow in the immediate area of the impeller circumference influencing, the immediately adjacent entering and exiting parts of the flow intersecting effective area of the guide body an amount of about 4 to 7 ° / ° corresponds to the length of the impeller circumference.

12. Housing according to one of claims 1 to 10, 'characterized characterized in that the radii from the center of the impeller to the two end points of the flow in the immediate Area of the impeller circumference influencing the immediate adjacent entering and exiting parts of the flow separating the effective area of the

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Guide body enclose an angle of about 20 to 30 °, preferably 23 to 25 °, with one another.

13 · Housing according to one of claims 10 to 12, characterized characterized in that the guide body has the shape of a drop, the tip of which points away from the impeller.

14. Housing according to one of claims 10 to 12, characterized in that the guide body has the shape of a constant thick drop.

15. Housing according to one of claims 1 to 14, characterized in that that the guide body has the shape of an Eeiles, the thickest side of which is turned towards the impeller circumference.

16. Housing according to claim 15, characterized in that the center line of the wedge with the thickest area towards the impeller circumference with the axis of rotation of the impeller containing vertical plane forms an angle of 25 to 50 °.

17. Housing according to one of claims 1 to 16, characterized in that the guide body is hollow and the on At least one wall section on the impeller side adjoining the outlet of the fan on the pressure side wall section Has an opening through which part of the conveying medium flowing from the pressure side to the outlet of the blower back and into the cavity of the guide body

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can flow to through the impeller-side wall section through to enter the gap between the impeller and the guide body.

18. Housing according to claim 17 »characterized in that the impeller-side wall section or at least the The part closest to the impeller consists of a perforated plate.

19. Housing according to claim 1? or 18, indicated by this * shows that the pressure-side wall section of the guide body consists of a perforated plate.

20. Housing according to one of claims 17 to 19, characterized characterized in that the pressure-side wall portion of the guide body has a passage opening which the The area of the outlet from the pressure channel of the fan is assigned and its passage cross-section is variable Lst, e.g. B. by the opening of a pivotable Qappe, an adjustable slide, etc. is mastered.

1Λ. Housing for a cross-flow fan according to one of the claims 17 to 20, characterized in that the rear wall section of the guide body has several openings which are at least partially covered.

12. Housing according to claim 21, characterized in that let out the pressure-side wall section of the guide body

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consists of a perforated plate to which an adjustable cover element, z. B. od a pivoting flap, an adjustable slide. Like. Is assigned, with the help of the Passage of the Pörderraediuns wholly or partially prevented can be.

23- Housing according to one of claims 17 "to 22, characterized characterized in that the pressure-side wall portion of the guide body with the opposite portion of the Guide plate runs approximately parallel.

24. Housing according to one of claims 17 "to 23, characterized characterized in that the mean streamline of the jet passing through the return flow channel is approximately tangential runs to the impeller circumference.

25 · Housing according to one of Claims 17 to 23 »thereby characterized in that the central streamline of the jet passing through the return flow channel is radial to the impeller circumference runs.

26. Housing according to one of claims 17 to 251 characterized in that the Bückstromkanal tapers towards the impeller.

27. Housing according to one of claims 1 to 12, characterized in that the guide body in the form of a Triangle whose side facing the impeller runs in a straight line and forms a gap with the impeller circumference,

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which, at least partially, in the direction of rotation of the impeller tapered and z. B. then also, parallel to the wheel circumference can run.

28. Housing according to one of claims 1 to 27 j thereby characterized in that the blower outlet consists of a diffuser-like, steadily widening channel.

29 · Housing according to one of claims 1 to 28, characterized characterized in that between the impeller circumference on the outlet side and the fan outlet a relatively long, preferably a slightly twisted or curved channel is provided, which is slightly diffuser-like towards the outlet expanded.

50. Housing according to claim 28 or 29, characterized in that that the fan outlet is followed by a set of deflection blades or plates, with the help of which the flow rate is directed upwards and diametrically away from the blower outlet.

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