DE3209904A1

DE3209904A1 - Geblaese

Info

Publication number: DE3209904A1
Application number: DE19823209904
Authority: DE
Inventors: Ruediger Galtz; Rudolf Reinhard
Original assignee: Webasto Werk W Baier GmbH and Co
Current assignee: Webasto Werk W Baier GmbH and Co
Priority date: 1982-03-18
Filing date: 1982-03-18
Publication date: 1983-10-06
Anticipated expiration: 2002-03-19
Also published as: SE455218B; SE8206538D0; SE8206538L; JPH0245769B2; US4439095A; JPS58160731A; DE3209904C2

Description

• ■ * «

WEBASTO-Werk W. Baier GmbH & Co

GEBLÄSE

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gebläse, insbesondere zur Förderung der Verbrennungsluft bei einer Fahrzeugheizung.

Gebläse dieser Art, bei denen es sich häufig um Ringkanalgebläse handelt, liefern hohe Drücke, bei relativ niedrigen Wirkungsgraden. Ihre Kennlinien sind steil. Im Betrieb entwickeln sie vor allem bei höheren Drehzahlen ein beachtliches Geräusch.

Derartige Gebläse sind beispielsweise aus der deutschen Patentschrift 902 074 und der deutschen Auslegeschrift 24 09 184 bekannt. Bei den bekannten Ringkanalgebläsen oder Seitenkanalverdichtern ist im Laufradbereich zwischen Ansaugstutzen und Druckstutzen eine öffnung vorgesehen, über die Gas, das sonst vom Druckstutzen zum Ansaugstutzen geschleppt würde, austreten kann.

Durch diese Maßnahme soll der Wirkungsgrad bei solchen bekannten Gebläsen gesteigert werden. Dabei kann das über die öffnung austretende Gas entweder über eine Rückführleitung an eine Zwischenstelle des Seitenkanalgebläses geleitet werden (DE-AS 24 0 9 184) oder es kann auch dem Ansaugstutzen des Verdichters oder Gebläses zugeleitet werden {DE-PS 902 074) .

O f> ο f

to «fee

-4-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gebläse der eingangs genannten Art zu schaffen, das eine Einrichtung zur Einstellung seiner Leistung aufweist, wobei die Leistungseinstellung so durchführbar sein soll, daß eine möglichst geringe Geräuschentwicklung und ein möglichst hoher Wirkungsgrad erzielt werden.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein mit dem Förderausgang des Gebläses verbundener Bypass-Kanal vorgesehen ist, der ein einstellbares Drosselorgan enthält.

Gegenüber einer herkömmlichen Leistungssteuerung, bei der ein Drosselorgan im Ansaugkanal des Gebläses angeordnet wird, führt die erfindungsgemäße Maßnahme zu folgenden Vorteilen: die Leistungsaufnahme des Gebläses steigt mit steigenderm Druckverhältnis. Bei der Leistungssteuerung über die Drosselung der Ansaugluft wird das Druckverhältnis erhöht und damit auch die Leistungsaufnahme. Dagegen wird dank der erfindungsgemäßen Maßnahme das Druckverhältnis bei Reduzierung der Gebläseleistung nicht erhöht, da über den Bypass-Kanal ein Druckausgleich erfolgt. Dadurch verringert sich im Vergleich zur Leistungssteuerung über die Drosselung der Ansaugluft die Leistungsaufnahme. Auch die Geräuschentwicklung steigt mit dem Druckverhältnis. Da - wie dargelegt - das Druckverhältnis dank der erfindungsgemäßen Maßnahme bei der Reduzierung der Leistung des Gebläses nicht erhöht wird, wird auch gegenüber herkömmlichen Lösungen die Geräuschentwicklung vermindert. Wird das Gebläse als Brennlüfter in Heizgeräten eingesetzt, wird des weiteren durch die erfindungsgemäße Maßnahme folgender Vorteil erzielt: wenn die Stelle im Bypass-Kanal, an der sich das Drosselorgan befindet, durch Verschmutzen verstopft, führt dies lediglich zu einer Erhöhung der Gebläseleistung. Eine Erhöhung der Gebläseleistung ist jedoch

im Hinblick auf die Schadstofferzeugung (CO₂ und CO) ungefährlich. Bei der herkömmlichen Lösung, bei der die Leistungssteuerung über Drosselung der Ansaugluft erfolgt, würde dagegen eine Verschmutzung der Drosselstelle zu einer Verringerung der Brennluftförderung und somit zu einem Ansteigen der unverbrannten, teilweise giftigen Brennstoffanteile, führen.

Des weiteren steht im Falle des Verdämmens der Brennluftansaugöffnung eines Heizgerätes bei der Lösung nach dem Stande der Technik, bei der die Zufuhr der Ansaugluft gedrosselt wird, der maximal mögliche Gebläsedruck auf allen Dichtungen an und führt bei eventuellen kleinen Undichtheiten zu Schadstoffemissionen. Bei der erfindungsgemäßen Bypass-Lösung hingegen kann der Gebläsedruck höchstens den Durchflußwiderstand des Bypass-Kanales (der wesentlich kleiner als der maximale Gebläsedruck ist) erreichen.

Der Wirkungsgrad des Gebläses kann nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weiter gesteigert werden, wenn die sich in dem Bypass-Kanal entspannende Luft zur Beaufschlagung des Gebläselaufrades verwendet wird. Hierzu ist vorgesehen, daß der Bypass-Kanal in den Ansaugkanal des Gebläses mündet.

Die Erfindung ist insbesondere im Zusammenhang mit Ringkanalgebläsen von Vorteil, da diese steile Kennlinien aufweisen und somit die Leistungseinstellung besonders kritisch ist.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform besteht das Drosselorgan im Bypass-Kanal aus einer Einstellschraube

Es ist besonders zweckmäßig hierzu eine Madenschraube zu verwenden.

— 6 —

•β Q O bf (j

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann diese Einstellschraube so angeordnet sein, daß sie auch in den Ansaugkanal hineinragt und den Querschnitt des Bypass-Kanales in dem Maße freigibt, wie sie durch Einschrauben den Querschnitt des Ansaugkanals verringert. Auf diese Weise ergibt sich eine besonders wirksame Einstellung, da sich die beiden genannten Wirkungen addieren.

Der Wirkungsgrad dieser Steuerung ist umso größer, je näher die Bypass-Öffnung beim Seitenkanal des Gebläses angeordnet ist und je unmittelbarer durch sie die Druckseite mit der Saugseite des Kanals verbunden ist.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist daher der Bypass-Kanal zwischen dem Ansaugkanal und dem Förderausgang des Gebläses so kurz wie möglich geführt.

In weiterer Ausgestaltung dieser Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Bypass-Kanal in der Nähe des Seitenkanals des Ringkanalgebläses geführt ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Figuren 1 bis 4 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt;

Fig. 1 ein in einer Fahrzeugheizung eingebautes

Gebläse gemäß der Erfindung; 30

Fig. 2 ein Detail aus Fig. 1 in vergrößertem Maßstab;

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform eines Gebläses gemäß der Erfindung im Axialschnitt und

Fig. 4 die in Fig. 3 dargestellte Äusführungsform in der Draufsicht.

-ι-

Fig. 1 zeigt ein Heizluftgebläse im Axialschnitt.

Bei der öffnung 1 tritt, angesaugt durch ein Heizluftgebläse 5,Frischluft in das Heizaggregat ein, die erwärmt bei der öffnung 2 wieder austritt, über den Stutzen 3 wird die für die Verbrennung erforderliche Luft, angesaugt durch ein Ringkanalgebläse 6, dem Heizaggregat zugeführt, über eine in dem Stutzen 3 geführte Kraftstoffleitung 8 wird dem Heizaggregat der Brennstoff zugeleitet, wozu eine Brennstoffpumpe 9 dient. Der Brennstoff wird durch einen Rotationszerstäuber 11 zerstäubt und durch eine Glühkerze 13 gezündet, worauf er in einer Brennkammer 12 verbrennt. Die dabei entstehende Wärme wird über den Wärmeübertrager; 14 an die durch das Heizaggregat strömende Luft abgegeben. Die aus der Verbrennung hervorgehenden Abgase werden über einen Stutzen 4 abgezogen. Aus Sicherheitsgründen sind ein Brennwächterthermostat 15, eine Temperatursicherung 16 sowie ein Magnetventil 10 vorgesehen. Das Heizluftgebläse 5, das Ringkanalgebläse 6, die Kraftstoffpumpe 9 und der Rotationszerstäuber 11 werden durch einen Elektromotor 7 angetrieben. Das Ringkanalgebläse 6 besteht aus einem Seitenkanal 20 und einem Laufradteil 21. In den Seitenkanal 20 mündet ein Luftansaugkanal 19. Von diesem getrennt mündet dort ebenfalls ein Druckstutzen ( 30 in Figur 1 ) · Dieser Druckstutzen steht mit einem Bypass-Kanal 18 in Verbindung, der in den Ansaugkanal 19 führt. In dem Bypass-Kanal befindet sich zur Veränderung seines Querschnitts eine Madenschraube 17. Das Ringkanalgebläse 6 arbeitet wie folgt:

Angetrieben durch den Motor 7 rotiert das Schaufelradteil 21 um seine Achse, wodurch die im Seitenkanal enthaltene Luft mitgeführt wird, so daß beim Ansaugstutzen 19 ein Unterdruck entsteht und Luft über den Stutzen 3 dorthin gefördert wird. An dem Druckstutzen 3C des Ringkanalgebläses 6

— ö —

tritt verdichtete Luft aus, die dem Brenner 12 zugeleitet wird. Je nachdem wie weit die Madenschraube in ihren Gewindegang eingeschraubt ist, strömt ein Teil der unter Druck stehenden Luft über den Bypass-Kanal 18 auf die Saugseite des Ringkanalgebläses 6 zurück und wird dort erneut über den Ansaugkanal 19 angesaugt. Durch Verdrehen der Madenschraube 17 kann somit die Gesamtleistung des Gebläses eingestellt werden. Darüber hinaus ragt die Madenschraube 17 in den Ansaugkanal 19 hinein. Dies hat zur Folge, daß durch Einschrauben der Madenschraube 17 gleichzeitig der Bypass-Kanal 18 zunehmend geöffnet und der Ansaugkanal 19 geschlossen wird, was beides zu einer Leistungsverminderung des Gebläses 6 beiträgt« Ein Herausschrauben der Madenschraube 17 führt zu einer Leistungssteigerung des Gebläses, da der Ansaugkanal freigegeben und der Bypass-Kanal 18 geschlossen wird.

Fig. 2 zeigt den für die Leistungseinstellung des Gebiases 6 maßgeblichen Teil der Fig. 1 in größerem Maßstab. Es ist wiederum die Madenschraube 17 zu erkennen, die durch einen Schlitz oder einen Innensechskant an ihrer Oberseite in einen Gewindegang 22 schraubbar ist. In den Gewindegang 22 mündet die von dem Druckstutzen des Gebläses 6 kommende Bypass-Leitung 18 sowie der zum Saugstutzen des Gebläses 6 führende Ansaugkanal 19. Wenn sich die Madenschraube 17 - wie gezeichnet - in einer mittleren Position im Gewindegang 22 befindet, kann Luft vom Druckstutzen des Gebläses 6 über den Bypass-Kanal 18 in das zylindri sche Gewinde 22 eintreten und an der in der Figur oben gezeichneten Stirnseite des Gewindeganges aus diesem wieder austreten und sich mit der Ansaugluft vereinigen Die Ansaugluft tritt über eine Bohrung 23 in den in der

^⁵ Figur dargestellten unteren Teil des Gewindegangs 22 auf der gegenüberliegenden Seite der Madenschraube in den Gewindegang ein und an der Mündungsstelle 24

— Q —

in den Ansaugkanal 19 aus. Wie in Fig. 2 ohne weiteres zu erkennen ist, wird durch Einschrauben der Madenschraube 17 der Bypass-Kanal 18 in zunehmendem Maße geöffnet, während im gleichen Maße der Ansaugkanal 19 geschlossen wird. Somit wird durch Einschrauben der Madenschraube 17, also durch Schrauben in Richtung auf den Ansaugkanal 19, die Leistung des Gebläses 6 verringert, während durch Schrauben in der entgegengesetzten Richtung, d.h. in Richtung auf den Bypass-Kanal 18, die Leistung bis zur Maximalleistung vergrößert wird.

In den Fig. 3 und 4 ist eine weitere Ausführungsform des Gebläses 6 dargestellt. Das Gebläse besteht aus einem Gehäuse 25, das durch einen Deckel 26, der eine zentrale Bohrung zur Aufnahme einer Antriebswelle 27 aufweist, abgeschlossen ist. Auf der Welle 27 sitzt ein Laufradteil mit Schaufeln 21. Die Schaufeln stehen einer im Gehäuseboden 25 angeordneten, im Querschnitt halbkreisförmigen Nut, dem sogenannten Seitenkanal· 20 gegenüber. Wie aus Fig. 4 hervorgeht, weist der Seitenkanal 20 einen Druckstutzen 28 und einen Saugstutzen 29 auf, die durch einen Unterbrecher getrennt sind. Der Druckstutzen 28 ist mit dem Saugstutzen 29 über einen Bypass-Kanal 18' auf kürzestem Wege verbunden.

Senkrecht zum Bypass-Kanal 18' verläuft eine Gewindebohrung, in die eine Madenschraube 17' einschraubbar ist. Durch Einschrauben oder Ausschrauben der Madenschraube 17' kann der Querschnitt des Bypass-Kanals 18' stetig

verändert werden.
30

Claims

• O - . HP31/82 WEBASTO-Werk W. Baier GmbH & Co PATENTANSPRÜCHE

1.) Gebläse, insbesondere zur Förderung der Verbrennungsluft bei einer Fahrzeugheizung, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Förderausgang des Gebläses (6) verbundener Bypass-Kanal (18) vorgesehen ist, der ein einstellbares Drosselorgan (17) enthält.

2. Gebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bypass-Kanal (18) in den Ansaugkanal (19) des Gebläses (6) mündet.

3. Gebläse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es als Ringkanalgebläse (6) ausgebildet ist.

4. Gebläse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselorgan eine Einstellschraube (17) ist.

5. Gebläse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellschraube eine Madenschraube (17)ist.

3^

6. Gebläse nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellschraube (17) auch in den Ansaugkanal (19) hineinragt, und daß sie eine der

Querschnittsregelung des Bypass-Kanals (18) gegenläufige Querschnittsregelung des Ansaugkanals (19) ermöglicht.

7. Gebläse nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bypass-Kanal (18) zwischen dem Ansaugkanal (19) und dem Förderausgang so kurz wie möglich geführt ist.

8. Gebläse nach den Ansprüchen 1 bis 3 und nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Bypass-Kanal (18) in der Nähe des Seitenkanals (20) des Ringkanalgebläses (6) geführt ist.