DE2936665C2

DE2936665C2 - Device for noise insulation on the downstream side of blowers or fans

Info

Publication number: DE2936665C2
Application number: DE19792936665
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl.-Ing. 8000 München Heilos; Dieter Dr.-Ing. 8057 Eching Rist
Original assignee: Apparatebau Gauting GmbH
Current assignee: Apparatebau Gauting GmbH
Priority date: 1979-09-11
Filing date: 1979-09-11
Publication date: 1982-10-14
Also published as: DE2936665A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Geräuschdämmung an der Abströmseite von Gebläsen oder Ventilatoren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for noise insulation on the downstream side of fans or fans according to the preamble of claim 1.

Eine Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist aus der DE-AS 10 64 191 bekannt Bei dieser Einrichtung sind radiale und ringförmige konzentrische Leitrippen, die etwa parallel zur Oberfläche der Nabenabdeckung verlaufen, vorgesehen, um das Ablösen der Strömung im Nabenbereich und das damit verbundene starke Ansteigen der Geräusche zu vermeiden. — Die Nabenabdeckung verjüngt sich in Strömungsrichtung geringfügig und endet noch vor dem Ende des Strömungskanals abrupt Durch diese übergangslose Querschnittserweiterung des Strömungskanals bedingt tritt im Bereich des Nabenendes Strömungsablösung. Ferner können bei der bekannten Einrichtung im Bereich des Laufrads entstehende Geräusche ungehindert nach außen dringen, da die Stromfäden auf der Abströmseite nahezu achsparallel verlaufen.A device according to the preamble of claim 1 is known from DE-AS 10 64 191 In this device there are radial and annular concentric guide ribs that are approximately parallel to the surface the hub cover run, provided to the separation of the flow in the hub area and that with it to avoid associated strong increases in noise. - The hub cover tapers in Flow direction slightly and ends abruptly before the end of the flow channel through this Seamless cross-sectional expansion of the flow channel occurs in the area of the hub end Flow separation. Furthermore, in the known device in the area of the impeller Noises penetrate to the outside unhindered, as the current filaments on the downstream side are almost axially parallel get lost.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs } im Hinblick auf eine gute Geräuschdämmung ohne Störung des Betriebsverhaltens bei kompakten Abmessungen weiterzubilden.The invention is based on the object of a device according to the preamble of the patent claim } with regard to good noise insulation without disrupting the operating behavior of compact Dimensions to further develop.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst Durch die Querschnittserweiterung eines jeden Strömungskanals mit einem kleineren Winkel als dem Grenzwinkel der Strömungsablösung wird das Entstehen von Geräuschen im Auslaßbereich vermindert Da die Strömungskanäle durch die Leitrippen wenigstens teilweise überdeckt sind, können die im Antriebsbereich entstehenden Geräusche nicht geradlinig nach außen treten, so daß sie durch Reflexionen an den Leitrippen wirkungsvoll gedämmt werden. Da sich aber andererseits die Abdeckung parabolisch mit einem größeren Winkel als dem Grenzwinkel der Strömungsablösung verjüngt erfolgt die Erweiterung des Auslaßquerschnittes auf den vollen Querschnitt auf sehr kurzem Wege, so daß die erfindungsgemäße Einrichtung sehr kompakt gestaltet werden kann. Die erfindungsgemäße Einrichtung stört auch nicht die strömungsmechanische Auslegung des Grundgerätes. Im Gegenteil, durch die durch die Querschnittserweiterung erreichte Geschwindigkeitsverringerung und die damit einhergehende Entdrosselung des Geräts wird eine Verlängerung der Betriebskennlinie p(V) in Richtung auf größeren Durchsatz bei gleicher Drehzahl und damit ein verbessertes Betriebsverhaiten möglich. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird also sowohl das Entstehen von Geräuschen im Auslaßbereich behindert als auch das störende nach außen dringen von im Antriebsbereich entstandenen Geräuschen eingedämmt ohne daß das Betriebsverhaiten der Strömungsmaschine verschlechtert wird.According to the invention, this object is achieved by the features specified in the characterizing part of claim 1 the noises arising in the drive area do not come out in a straight line, so that they are effectively dampened by reflections on the guide ribs. Since, on the other hand, the cover tapers parabolically at an angle greater than the critical angle of the flow separation, the outlet cross-section is expanded to the full cross-section over a very short distance, so that the device according to the invention can be made very compact. The device according to the invention also does not interfere with the fluid mechanical design of the basic device. On the contrary, the speed reduction achieved by the cross-sectional expansion and the associated dethrottling of the device make it possible to lengthen the operating characteristic p (V) in the direction of greater throughput at the same speed and thus improve the operating behavior. The measures according to the invention thus both hinder the generation of noises in the outlet area and contain the disturbing outward penetration of noises generated in the drive area without the operating behavior of the turbomachine being impaired.

Es ist aus der GBPS Il 96 176 sowie der GB-PS 14 45 384 bekannt hinter dem Laufrad Strömungsleitrippen vorzusehen. Diese sind ausschließlich im Bereich etwa konstanter Querschnittsfläche des Strömungskanals angebracht und überdecken diesen auch nicht so daß sie weder die Strömungsablösung im Bereich des stark eingezogenen Nabenendes noch das Durchtreten von im Bereich des Laufrades erzeugten Geräuschen verhindern können.It is from the GBPS Il 96 176 as well as the GB-PS 14 45 384 known flow guide ribs behind the impeller to be provided. These are exclusively in the area of an approximately constant cross-sectional area of the flow channel attached and do not cover this so that they neither the flow separation in the area of the strongly retracted hub end nor the passage of noises generated in the area of the impeller can prevent.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous further developments of the invention are given in the subclaims.

Beispielsweise kann durch geeignete Materialwahl sowie durch die Ausbildung der Abdeckung als Schallfalle gemäß Anspruch 2 die schalldämmende Wirkung weiter verbessert werden.For example, by choosing a suitable material and by designing the cover as Sound trap according to claim 2, the sound-absorbing effect can be further improved.

Gemäß Ansprüche kann durch eine einfache und so kostengünstig herzustellende Einrichtung auch nachrüstbar eine beträchtliche Geräuschdämmung erzielt werden.According to claims can by a simple and A device that can be manufactured inexpensively in this way also achieves considerable noise insulation in a retrofit will.

The invention is illustrated below with reference to schematic

scher Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert Die Figur zeigt einen Axialschnitt durch einScher drawings explained in more detail using an exemplary embodiment. The figure shows an axial section through a

Radial fan with a rear according to the invention

angeflanschten Leitkörper.flanged guide body.

Die Figur zeigt ein Radialgebläse mit einem seinen Antrieb 1 umschließenden ringförmigen Auslaßkanal 2, der mit einem zur Rotationsachse 3 des Gebläses rechtwinkligen Auslaßquerschnitt 4 endet Das Gebläsegehäuse 5 besitzt in der Ebene des Auslaßquerschnitts 4 einen Anschlußflansch für einen nachgeschalteten Leitkörper 6, der ein zylindrisches oder rechteckiges, das Gebläsegehäuse axial verlängerndes Außengehäuse 7 hat Das Außengehäuse 7 trägt mit Hilfe radialer oder fast radialer Leitrippen 8 im Inneren eine sich etwa parabelförmig nach außen verjüngende Abdeckung 9,The figure shows a radial fan with an annular outlet channel 2 surrounding its drive 1, which ends with an outlet cross-section 4 at right angles to the axis of rotation 3 of the fan. The fan housing 5 has in the plane of the outlet cross section 4 a connecting flange for a downstream Guide body 6, which is a cylindrical or rectangular, the fan housing axially extending outer housing 7 has the outer housing 7 carries with the help of radial or almost radial guide ribs 8 in the interior approximately parabolic outward tapering cover 9,

die den vom Auslaßquerschnitt 4 umringten Antrieb 1 abdeckt und gleichförmig den Abströmquerschnitt von dem Auslaßquerschnitt 4 ausgehend auf den vollen Kreisdurchmesser 10, also dem größten Innendurchmesser des Auslaßquerschnitts 4 erweiten. Die Abdekkung ist vorzugsweise gemäß Darstellung gelocht, um schalldämmenda Funktionen zu Obernehmen.which covers the drive 1 surrounded by the outlet cross section 4 and uniformly the outflow cross section of the outlet cross-section 4 based on the full circle diameter 10, that is, the largest inner diameter of the outlet cross-section 4 widen. The cover is preferably perforated as shown To take on soundproofing functions.

Zwischen der Abdeckung 9 und dem Außengehäuse 7 des Leitkörpers befinden sich ringförmige oder teilringförmige konzentrische Leitrippen 12 — im Falle vorliegenden Beispiels ist nur eine einzige konzentrische Leitrippe vorgesehen; es können mehrere vorgesehen werden, wobei sich die Anzahl der Ringe nach dem größten Durchmesser des Außengehäuses, dem Erweiterungswinkel bzw. der geforderten Baulänge richtet —. Wären keine konzentrischen Rippen 12 vorgesehen, müßte sich die Abdeckung unter Einhaltung eines geeigneten Erweiterungswinkels δ verjüngen, um Ablösungen der Stromfäden zu verhindern. Dieser Winkel läßt sich jedoch durch die Verw indung der konzentrischen Leitrippen 12 vergrößern, d. h. es läßt sich die Gesamtlänge, auf der sich die Abdeckung vom größten Durchmesser zum kleinsten Durchmesser verkleinert, erheblich verkürzen, wobei lediglich darauf zu achten ist, daß die Rippen 12 eine solche Neigung gegen die Rotationsachse 3 des Gebläses haben, daß insgesamt der Erweiterungswinkel de-- zwischen den Rippen 12 und 8 gebildeten Strömungskanäle 13 kleiner als die aerodynamischen Grenzwerte bleibt Durch die Neigung der Rippen 12 wird der Öffnungsquerschnitt des Leitkörpers teilweise überdeckt, so daß unmittelbarer axialer Schalldurchgang vermindert werden kann. In der gleichen Weise schotiet auch die Abdeckung die Antriebseinheit 1 nach hinten ab.Between the cover 9 and the outer housing 7 of the guide body there are annular or partially annular concentric guide ribs 12 - in the case of the present example, only a single concentric guide rib is provided; several can be provided, the number of rings depending on the largest diameter of the outer housing, the extension angle or the required overall length -. If concentric ribs 12 were not provided, the cover would have to taper while maintaining a suitable widening angle δ in order to prevent the current filaments from becoming detached. However, this angle can be increased by the twisting of the concentric guide ribs 12, ie the total length over which the cover is reduced from the largest diameter to the smallest diameter can be considerably shortened have such an inclination towards the axis of rotation 3 of the fan that overall the widening angle of the flow channels 13 formed between the ribs 12 and 8 remains smaller than the aerodynamic limit values Sound transmission can be reduced. In the same way, the cover also partitions the drive unit 1 towards the rear.

Die radialen Leitrippen 8 sind mit ihren Endkanten vorzugsweise gemäß Darstellung nach innen versetzt, während die konzentrischen Leitrippen bis an die Stirnflächen des Außengehäuses reichen. Im Falle einer vorteilhaften Weiterbildung können im Auslaßkanal 2 des Gebläses entsprechende konzentrische Leitrippen 14 vorgesehen werden, die die entsprechenden Leitrippen 12 des Leitkörpers verlängern. Es ist jedoch auch möglich, die Leitrippen 12 über die Anschlußebene zum Gebläse hinaus zu verlängern, so daß sie beim Anflanschen des Leitkörpers in den Auslaßkanal 2 eingeschoben werden.The radial guide ribs 8 are preferably offset inward with their end edges as shown, while the concentric guide ribs extend to the end faces of the outer housing. In the case of an advantageous further development, corresponding concentric guide ribs 14 can be provided in the outlet duct 2 of the fan, which guide ribs extend the corresponding guide ribs 12 of the guide body. However, it is also possible to extend the guide ribs 12 beyond the connection plane to the fan so that they are pushed into the outlet channel 2 when the guide body is flanged on.

ίο Der Leitkörper bildet einen Mehrfachdiffusor, durch den der Auslaßquerschnitt 4 des Gebläses z. B. auf den vollen Kreisquerschnitt 10 erweitert wird, der den Endquerschnitt 15 des Leitkörpers bildet Grundsätzlich ist eine Erweiterung auf einen fast beliebig großen Querschnitt, der auch rechteckig sein kann, möglich. Hierdurch kann der Arbeits- oder Betriebspunkt des Gebläses durch einfache Mittel beliebig festgelegt bzw. variiert werden, z. B. auf den Endquerschnitt 15 gelegt werden, der bei diesem Beispiel dem vollen durchströmten Kreisquerschnitt entspricht Es erfolgt ein Entdrosseln des Gebläses und dadurch eine Verlängerung der Betriebskennlinie in Richtung auf größeren Massendurchsatz bei gleicher Drehzahl. Dies alles gilt für den Fall des frei ausblasenden Gebläses. Im übrigen wird der Strahllärm und der nach rückwärts geleitete Laufradlärm erheblich gedämpft, und zwar durch unmittelbare Abschottung sowie durch Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit
Als Material für den Leitkörper eignet sich ein im Spritzgießverfahren verarbeitbarer Kunststoff. Ohne den erfindungsgemäßen Leitkörper kann der Ventilator in üblicher Weise verwendet und eingebaut werden, z. B. in Rohrleitungen oder anderen wenig geräuschempfindlichen Bereichen. Im übrigen ist mit Hilfe des Leitkörpers auch die Funktion eines Adapters für unterschiedliche Anschlußquerschnitte (z. B. Leitungsquerschnitt) erfüllbar. ίο The guide body forms a multiple diffuser through which the outlet cross section 4 of the fan z. B. is expanded to the full circular cross-section 10, which forms the end cross-section 15 of the guide body. In principle, an extension to a cross-section of almost any size, which can also be rectangular, is possible. As a result, the working or operating point of the fan can be set or varied as desired by simple means, e.g. B. be placed on the end section 15, which in this example, the full-flow circuit section corresponds There is a throttle pushing of the blower and thereby an extension of the operating characteristic in the direction of the larger mass flow rate at the same speed. All of this applies to the case of the blower blowing out freely. In addition, the jet noise and the backward-directed impeller noise are significantly attenuated, through direct partitioning as well as by reducing the flow velocity
A plastic that can be processed by injection molding is suitable as the material for the guide body. Without the guide body according to the invention, the fan can be used and installed in the usual way, for. B. in pipelines or other areas that are not very sensitive to noise. In addition, the function of an adapter for different connection cross-sections (e.g. line cross-section) can also be fulfilled with the aid of the guide body.

1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

! Device for noise insulation on the Downstream side of blowers or ventilators with a radial inside of the outlet cross-section Drive unit whose axis of rotation is perpendicular to the outlet cross-section and a guide body a cover that covers the drive unit and tapers axially in the outflow direction, which with the guide body a widening in the flow direction to a full outflow cross-section Annular channel bounded by radial and annular concentric guide ribs in a variety of Flow channels is divided, characterized in that the cover (9) is approximately tapered parabolically with a larger angle (<5) than the critical angle of the flow separation that the flow channels (13) are at least partially covered radially and / or axially by the guide ribs (8, 12) are, and that their flow cross-section in the outflow direction with a smaller angle than the critical angle of the flow separation expanded

2. Device according to claim 1, characterized in that the cover (9) is perforated

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the cover (9) over the radial or almost radial guide ribs (8) is integrally connected to the guide body (6)

4. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the cover (9) over the radial or almost radial guide ribs (8) is detachably connected to the guide body

5. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the concentric Guide ribs (12) are extended into the outlet cross-section (4)

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the device (6,8,9, 12) is designed to be flange-mounted to a commercially available blower or fan