DE3924281A1 - Vorrichtung zum foerdern eines gasfoermigen mediums - Google Patents
Vorrichtung zum foerdern eines gasfoermigen mediumsInfo
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- F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
- F04D29/4206—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
- F04D29/4226—Fan casings
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fördern
eines gasförmigen Mediums in einer Vorrichtung mit
großem Strömungswiderstand.
Bei der Vorrichtung mit hohem Strömungswiderstand kann
es sich beispielsweise um einen keramischen
Flächenbrenner handeln, welche neuerdings in
Gas-Heizkesseln verwendet werden. Diese Gas-Heizkessel
mit keramischen Flächenbrennern sind bekannt
(Zeitschrift: HLH, Heizung, Lüftung/Klima, Haustechnik;
Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure für
technische Gebäudeausrüstung; Juni 1989, Seite 308). Sie
weisen einen verhältnismäßig hohen Strömungswiderstand,
welcher in der Größenordnung von 200 Pascal und mehr
liegt, auf. Bei dem zu fördernden Medium kann es sich
entweder um Luft oder ein brennbares Gasgemisch handeln.
Der Erfindung liegt daher das technische Problem
zugrunde, eine Vorrichtung zum Fördern eines gasförmigen
Mediums in einer Vorrichtung mit großem
Strömungswiderstand zu schaffen, bei welcher einerseits
das geförderte Medium einen relativ hohen Gegendruck und
welche andererseits eine steile Druck-Volumenstrom-
Kennlinie aufweist, d.h. bei der Vorrichtung sollen
größere Änderungen des erzeugten Drucks nur mit geringen
Änderungen des Volumenstroms einhergehen. Der hohe
Gegendruck soll etwa 400 bis 450 Pascal und der
Volumenstrom soll etwa 7 bis 10 l/s bei einer Dichte des
gasförmigen Mediums p= 1,2 kg/m3 betragen. Da die
Geräte, in welchen die Vorrichtung verwendet wird, nicht
allzu raumgreifend sein dürfen, darf die von der
Vorrichtung beanspruchte Grundfläche (Höhe mal Breite)
eine bestimmte Größe, beispielsweise 180 mal 180 mm,
nicht überschreiten.
Hinzu kommt, daß das Eigengeräusch der Vorrichtung das
Eigengeräusch bekannter Vorrichtungen zum Fördern eines
gasförmigen Mediums nicht überschreiten darf.
Dieses technische Problem ist erfindungsgemäß durch ein
Radialgebläse gelöst, dessen Gehäuse eine spiralförmige
Innenkontur aufweist und welches ein geschlossenes
Gebläserad mit rückwärts gekrümmten Schaufeln besitzt,
dessen Druchmeser sehr viel größer als seine
Strömungsaustritts-Breite ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Radialgebläse, von dem eine
Ausführungsform kleiner als 170 mm im Quadrat (Höhe mal
Breite) ist, weist das geförderte gasförmige Medium im
vorgesehenen Betriebspunkt einen Druck von 415 Pascal
und einen Volumenstrom von 6,9 l/s auf. Die Drehzahl des
Gebläserades betrug etwa 3800 Umdrehungen pro Minute.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den
Ansprüchen 2 bis 9 enthalten. Sie ist nachstehend anhand
eines in den Fig. 1 bis 4 gezeigten
Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 den Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Radialgebläses,
Fig. 2 die Seitenansicht des prinzipiellen Aufbaus des
Radialgebläses gemäß Fig. 1,
Fig. 3 die Draufsicht auf die Stirnseite des
Gebläserades und
Fig. 4 den prinzipiellen Aufbau des Gebläserades gemäß
Fig. 3.
Wie in Fig. 1 zu erkennen, ist das Gehäuse 1 des
Radialgebläses mit dem Deckel 2 verschlossen. Bei dem
gezeigten Ausführungsbeispiel bestehen Gehäuse 1 und
Deckel aus Aluminium-Spritzguß. Der Deckel 2 ist unter
Zwischenschaltung einer Dichtung 3 am Rand mit dem
Gehäuse 1 verschraubt. Auf der Rückseite des Gehäuses 1
ist der Antriebsmotor 4 angeflanscht, dessen
Abtriebswelle 5 in das Gehäuse 1 hineinragt. Bei dem
gezeigten Antriebsmotor 4 handelt es sich um einen
elektronisch kommutierten Gleichstrommotor. Es kann aber
auch ein Wechselstrommotor verwendet werden. Auf diesem
in das Gehäuse 1 hinragenden Ende der Abtriebswelle 5
ist das Gebläserad 6 kraft- und/oder formschlüssig
befestigt. Die Strömungsaustritts-Breite des
Gebläserades 6 ist mit c bezeichnet. Das Gebläserad 6
besteht aus dem Unterteil 7 mit den einstückig daran
befestigten Schaufeln 8 und dem Deckel 9. Bei dem
gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Länge der Schaufel
8 am unteren Ende, d.h. am Unterteil 7, länger als am
oberen Ende, d. h. nahe dem Deckel 9. Das Gebläserad 6
kann aus Metall oder Kunststoff bestehen.
Bei dem gezeigten Radialgebläse wird das gasförmige
Medium axial, d. h. durch Öffnung 10 im Deckel 2,
angesaugt und radial (in Fig. 1 in die Bildebene hinein)
ausgeblasen. Die Ausblasöffnung ist als rechteckige
Blende in dem kreisförmigen Flansch 11 vorhanden.
In Fig. 2 ist die wirksame Gestalt des erfindungsgemäßen
Radialgebläses verdeutlicht. Das Gehäuse 1 weist die
spiralförmige Innenkontur 12 auf. In dieser Innenkontur
ist das Gebläserad 6 mit den Schaufeln 8 derart
angeordnet, daß sich zwischen den Punkten A und B der
geringste und nahezu gleichmäßige Abstand zwischen
Innenkontur 12 und Gebläserad 6 ergibt. Beim gezeigten
Ausführungsbeispiel beträgt dieser Abstand 6% des
Gebläseradhalbmessers (= 65 mm). Die Abmessungen a und b
betragen bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel 156 mm.
Die Schaufeln 8 sind rückwärts gekrümmt, wie sich aus
dem Vergleich mit der durch den Pfeil 13 verdeutlichten
Drehrichtung des Gebläserades 6 ergibt.
Die Gestalt der Schaufeln 8 entspricht im wesentlichen
Kreisbögen. Sie sind in der Weise auf dem Unterteil 7
angeordnet, daß der Eintrittswinkel β1 nahezu den
gleichen Wert wie der Austrittswinkel β2 aufweist.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel haben sie den Wert
von 47 Winkelgraden.
Bei derartigen Radialgebläsen wird der Spalt zwischen
Gebläserad 6 und Innenkontur 12 des Gehäuses nahe der
Ausblasöffnung 14 als Zungenbereich 15 bezeichnet.
Entgegen der sonst bei Radialgebläsen üblichen
Ausgestaltung des Zungenbereiches ist im vorliegenden
Fall der Zungenbereich keilförmig gestaltet.
Fig. 3 zeigt das Gebläserad 6 von der Ansaugseite her.
Durch die Öffnung 10 im Deckel 2 sind die Schaufeln 8
auf dem Unterteil 7 zu erkennen.
Fig. 4 verdeutlicht nochmals, daß die Schaufeln 8
Kreisabschnitte sind. Die Fußpunkte der Halbmesser aller
Kreisabschnitte liegen auf dem Kreis 16. Bei einem
Gebläserad 6 mit einem Außendruchmesser von 130 mm
beträgt der Durchmesser des Kreises 16 98 mm.
Claims (9)
1. Vorrichtung zum Fördern eines gasförmigen Mediums in
einer Vorrichtung mit großem Strömungswiderstand,
gekennzeichnet durch ein
Radialgebläse, dessen Gehäuse (1) eine spiralförmige
Innenkontur (12) aufweist und welches ein geschlossenes
Gebläserad (6) mit rückwärts gekrümmten Schaufeln (8)
besitzt, dessen Durchmesser sehr viel größer als seine
Strömungsaustritts-Breite ist.
2. Radialgebläse nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Gebläserades (6)
mehr als das Zehnfache seiner Strömungsaustritts-Breite
beträgt.
3. Radialgebläse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schaufeln (8) des Gebläserades
(6) im wesentlichen die Form eines Kreisabschnittes
aufweisen.
4. Radialgebläse nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schaufeln (8) derart im
Gebläserad (6) angeordnet sind, daß ihr Eintrittswinkel
β1 und ihr Austrittswinkel β2 etwa den gleichen
Wert aufweisen.
5. Radialgebläse nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß Eintritts- und Austrittswinkel
vorzugsweise einen Wert zwischen 45 und 50 Winkelgraden
aufweisen.
6. Radialgebläse nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Spalt zwischen Gebläserad (6)
und Innenkontur (12) des Gehäuses im Zungenbereich (15)
keilförmig ausgebildet ist.
7. Radialgebläse nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Ort des geringsten Abstandes
zwischen dem Gebläserad (6) und der Innenkontur (12) des
Gehäuses (1) gegenüber dem Zungenbereich (15) in
Drehrichtung des Gebläserades (6) verschoben ist.
8. Radialgebläse nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der geringste Abstand zwischen dem
Umfang des Gebläserades (6) und der Innenkontur (12) des
Gehäuses (1) zwischen 4 und 8% des
Gebläserad-Halbmessers beträgt.
9. Radialgebläse nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gebläserad von einem
Gleichstrommotor (4) angetrieben ist.
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Owner name: ALCATEL SEL AKTIENGESELLSCHAFT, 7000 STUTTGART, DE |
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8141 | Disposal/no request for examination |