DE3028606C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilatoreinheit mit einem Gehäuse, mit einem darin enthaltenen, frei laufenden spiralgehäuselosen und motorisch angetriebenen Radiallaufrad zum Fördern eines gasförmi­ gen Mediums und mit einem das Radiallaufrad radial außen umgebenden unmittelbar daran angrenzenden Leitapparat, der an der Innenseite des Gehäuses angeordnet ist und eine Anzahl von sich axial erstrecken­ den Leitschaufeln aufweist, welche die aus dem Radiallaufrad austreten­ de Strömung des Fördermediums in die axiale Richtung umlenken, wobei die Leitschaufeln eine im wesentlichen geradlinig verlaufende Schaufeleintrittskante besitzen und unter einem entsprechend der Austrittsrichtung des Fördermediums gewählten Anstellwinkel gegen die Drehachse des Radiallaufrades geneigt sind, so daß ein glatter, gleichmäßiger Strömungsübergang in den Leitapparat erfolgt.

Ventilatoren dieser Art werden oft als Einheit für sich in Kanäle oder Rohrleitungen eingebaut, unabhängig davon, ob diese runden oder rechteckigen Querschnitt haben, sie vereinen hierbei die Vorteile des Axialventilators - gerade Durchströmung und einfache Montage mit den Vorteilen des Radialventilators - hoher Druck und relativ geringe Geräuschentwicklung - und sind aus diesen Gründen und auch wegen der einfachen Montage etwa wie die eines Luftkanal­ stückes oder -rohrstückes für manche Anwendungszwecke sehr beliebt.

Um zu vermeiden, daß die mit einem starken Drall aus dem Laufrad austretende Luft sich auch noch im nachfolgenden Kanal- oder Rohr­ leitungssystem schraubenförmig fortbewegt, was beachtliche Energie­ verluste zur Folge haben könnte, ist mit der DE-OS 16 28 335 bereits eine Ventilatoreinheit mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 vorgeschlagen worden, bei der die Schaufeln des Laufrades geradlinig verlaufende Eintrittskanten besitzen und unter einem entsprechend gewählten Anstellwinkel gegen die Drehachse des Radial­ laufrades geneigt sind, um einen glatten, gleichmäßigen Strömungs­ übergang aus dem Laufrad in den Leitapparat zu gewährleisten, der von einem Gehäuse umgeben ist, dessen Wand sich in Richtung zur Austrittsöffnung hin konisch verjüngt. Infolgedessen ist bei diesen bekannten Anordnungen die Herstellung aufwendig.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einer Ventilatoreinheit mit drallfreiem Austritt der hier infrage stehenden Art einen einfachen, wenig aufwendigen Aufbau und leichte Herstellung zu erzielen.

Zur Lösung der obigen Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Leitschaufeln im Radialschnitt ein Kreisbogenprofil aufweisen und unter einem Winkel zwischen 7° und 15°, vorzugsweise 10°, bezüglich der Drehachse des Radiallaufrades schräg gestellt sind.

Es ergibt sich auf diese Weise eine Ventilatoreinheit, bei der nicht nur das bereits beim Stand der Technik gute Strömungsverhalten unter starker Reduzierung der Energieverluste noch verbessert wird, sondern auch noch unter Vereinfachung des Aufbaus die Herstellung weniger aufwendig und kostengünstiger gestaltet wird.

Andere Vorteile ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen, die Maßnahmen zum Gegenstand haben, die einerseits eine weitere optimale Vereinfachung des Aufbaus, andererseits auch eine Erleich­ terung und Vereinfachung der Montage mit sich bringen.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Anordnung gemäß der Erfindung in einer Seitenansicht teilweise geschnitten und in schematischer Darstellung,

Fig. 2 die Anordnung nach Fig. 1 in einer Draufsicht,

Fig. 3 eine Abwicklung der Räder nach Fig. 1 und 2 in Teildar­ stellung und in größerem Maßstab,

Fig. 4 den Leitapparat einer Variante des Erfindungsgegenstandes in einer Seitenansicht,

Fig. 5 die Anordnung nach Fig. 4 in einer Draufsicht und in Teildarstellung und

Fig. 6 eine Schaufel des Leitapparates nach Fig. 4 in einer An­ sicht von vorn und in schematischer Darstellung.

Die neue Ventilatoreinheit enthält ein freilaufendes Radiallaufrad i ohne Spiralgehäuse und einen dem Laufrad zugeordneten Antriebs­ motor 2, der zweckmäßigerweise als Außenläufermotor ausgebildet sein kann, damit seine Drehzahl geregelt werden kann, z.B. wenn man um Energie zu sparen, die Luftmenge dem tatsächlichen Bedarf anpassen will. In Strömungsrichtung des Mediums gemäß den Pfeilen 3 a, 3 b gesehen ist dem Laufradaustritt 4 ein Leitapparat 5 nachgeschaltet, der die in radialer Richtung gemäß den Pfeilen 6 a aus dem Laufrad austretende Strömung des Fördermediums in die axiale Richtung gemäß den Pfeilen 6 b umlenkt, bis das Fördermedium gemäß den Pfeilen 3 b austreten kann. Es ist zu erkennen, daß bei der Ausführungsform nach Fig. 1 der Leitapparat 5, der die Gestalt eines unverdrehbar angeordneten Rades mit mehreren Leitschaufeln 7 besitzt, das Radial­ laufrad 1 von außen her umgibt, wobei zwischen dem Außenumfang des Radiallaufrades und dem Leitapparat 5 ein Abstand vorhanden ist.

Wie gesagt, besteht der Leitapparat aus mehreren Leitschaufeln - es können z.B. 15-18 vorzugsweise 17 Schaufeln vorgesehen sein - und diese Leitschaufeln sind so eingestellt, daß der Eintritts­ winkel der Austrittsrichtung des Fördermediums aus dem Laufrad entspricht, so daß das Fördermedium annähernd stoßfrei in den Leitapparat eintreten kann.

Die Leitschaufeln 10 des Leitapparates 11 sind gemäß der Anordnung nach Fig. 4 und gemäß der Darstellung in Fig. 5 so schräg zur Längsachse 12 angeordnet und eingestellt, daß das Fördermedium aus der radialen Richtung in die axiale Richtung umgelenkt wird, hierbei sind die Leitschaufeln des Leitapparates unter einem Winkel α von 7°-15° vorzugsweise 10° zur Radachse 12 schräggestellt. Dies ergibt sich auch aus Fig. 3 der Darstellung, hier ist der Laufrad­ drehsinn mit 13 bezeichnet, die Umlenkung des Fördermediums erfolgt gemäß Pfeil 14 in die axiale Richtung 15.

Die Leitschaufeln weisen im Radialschnitt ein Kreisbogenprofil auf. Diese Ausführungsformen helfen einerseits dazu, Energie zu sparen und Stoßverluste zu vermeiden, andererseits dienen sie dazu, eine möglichst zweckmäßige und wirkungsgradgünstige Umlenkung des Förder­ mediums nach dem Austritt aus dem Laufrad und vor dem Eintritt in die anschließende Partie des Kanals oder der Rohrleitung zu erzielen.

Gemäß der Ausführungsform nach Fig. 5 und 6 kann man, wiederum um eine möglichst zweckmäßige Strömung des Mediums zu erreichen, die Länge der Leitschaufeln l etwa fünf mal so groß wie den Krümmungs­ radius r machen, wobei die Leitschaufeln in axialer Richtung an beiden Enden über die Laufradschaufeln hinausstehen, während die Schaufelhöhe h der Leitschaufeln etwa zwei bis drei mal so groß wie die Schaufelbreite b ist. Die Leitschaufel ist in diesem Falle mit 10 bezeichnet.

Um eine einfache, zweckmäßige und möglichst wenig aufwendige Be­ tätigung zu erzielen, kann man die Leitschaufeln so lagern und anordnen, daß sie gemeinsam verstellt und eingestellt werden können, so daß eine nachträgliche optimale Einstellung möglich ist und eine Volumenstrom-Regelung in geringem Umfange erreicht werden kann, die einfach und wenig aufwendig ist.

Zur Vereinfachung vor allem der Montage und um eine einfache Kon­ struktion zu erreichen, ist weiterhin vorgesehen, daß das Radial­ laufrad, der zugehörige Antriebsmotor und der Leitapparat zu einer Einheit für sich zusammengefasst sind, die als Ganzes in den Kanal, die Rohrleitung usw. eingebaut werden kann, zu welchem Zweck an sich bekannte Flansche oder Reduzierstücke bzw. Überbrückungsab­ schnitte, Steckverbindungen u.dgl. vorgesehen werden können. Bei der Ausführungsform nach Fig. 1-3 sind die Schaufeln außen von einem Mantel 15 zylindrischer Form umgeben, der gleichzeitig das Gehäuse der Ventilatoreinheit darstellt, das die gesamte Einheit zusammenhält. In diesem Falle befindet sich der Antriebsmotor 2 an der dem Einlaß 16 in das Laufrad 1 abgewandten Seite des Rades, er wird hierbei mit Hilfe von radialen Streben 17 gehaltert, die an ihren äußeren Enden bei 18 am zylindrischen Mantel befestigt sind.

Das Gehäuse enthält also den Leitapparat und das Laufrad und trägt den Motor. Mit nicht weiter dargestellten Mitteln kann das Gehäuse in das Kanalsystem eingebaut werden.

Claims (4)

1. Ventilatoreinheit mit einem Gehäuse, mit einem darin enthaltenen, frei laufenden spiralgehäuselosen und motorisch angetriebenen Radiallaufrad zum Fördern eines gasförmigen Mediums und mit einem das Radiallaufrad radial außen umgebenden unmittelbar daran angrenzenden Leitapparat, der an der Innenseite des Gehäuses ange­ ordnet ist und eine Anzahl von sich axial erstreckenden Leitschaufeln aufweist, welche die aus dem Radiallaufrad austretende Strömung des Födermediums in die axiale Richtung umlenken, wobei die Leit­ schaufeln eine im wesentlichen geradlinig verlaufende Schaufelein­ trittskante besitzen und unter einem entsprechend der Austritts­ richtung des Fördermediums gewählten Anstellwinkel gegen die Dreh­ achse des Radiallaufrades geneigt sind, so daß ein glatter, gleich­ mäßiger Strömungsübergang in den Leitapparat erfolgt, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Leitschaufeln im Radialschnitt ein Kreisbogenprofil aufweisen und unter einem Winkel zwischen 7° und 15° vorzugsweise 10°, bezüglich der Drehachse des Radiallaufrades schräg gestellt sind.

2. Ventilatoreinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (l) der Schaufeln etwa 5-6 mal so groß wie der Krüm­ mungsradius (r) ist.

3. Ventilatoreinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufelhöhe (h) etwa 2-3 mal so groß wie die Schaufel­ breite (b) ist. 4. Ventilatoreinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Anordnung von 15 bis 18 Leitschaufeln.

5. Ventilatoreinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitschaufeln in axialer Richtung an beiden Enden über die Laufradschaufeln des Radiallaufrades hinausstehen.