DE3929674A1

DE3929674A1 - LOW-noise high efficiency radial fan - with determination of blade position by notional cone

Info

Publication number: DE3929674A1
Application number: DE19893929674
Authority: DE
Inventors: Hans-Jochen Dipl Ing Riedel; Michael Dipl Ing Schmerler; Horst Lange; Guido Dipl Ing Schreiber
Original assignee: Ilka Luft & Kaeltetechnik
Current assignee: PRIVATES INSTITUT FUER LUFT- UND KAELTETECHNIK GMB
Priority date: 1989-09-07
Filing date: 1989-09-07
Publication date: 1991-03-14

Abstract

The low-noise radial fan is of high efficiency. The radial section blades (5) have a constant shape and are arranged on the outside of an imaginary truncated cone. The opening angle of the cone (1) lies in the region of 10 deg. to 20 deg. whereby the greater basal surface of the cone corresponds to the suction opening (6). USE/ADVANTAGE - Radial flow fan for ventilation and air conditioning plant in which the suction and output cross sections are uniformly exposed to the delivery medium.

Description

Die Erfindung ist anwendbar für Radialventilatoren, vor zugsweise für Einbauventilatoren in Lüftungs- und Klima geräten.The invention is applicable to centrifugal fans preferably for built-in fans in ventilation and air conditioning devices.

Als Einbauventilatoren für Lüftungs- und Klimageräte werden häufig Radialventilatoren eingesetzt, meist doppelseitig saugend, meist als Trommelläufer mit großem Durchmesserver hältnis und vielen vorwärtsgekrümmten Schaufeln ausge bildet. Die Typen verschiedener Hersteller unterscheiden sich bei allen wesentlichen Kriterien, wie Schaufelwinkel, Schaufelanzahl, Zungengeometrie, relative Gehäuseabmessungen - bezogen auf den Laufradaußendurchmesser - nur wenig. Dieser relativ enge Optimalbereich hat sich durch die weltweiten vielfältigen Entwicklungsarbeiten auf diesem Gebiet herausgebildet.As built-in fans for ventilation and air conditioning units radial fans are often used, usually double-sided absorbent, mostly as a drum rotor with a large diameter ratio and many forward curved blades forms. The types of different manufacturers differ with all essential criteria, such as blade angle, Number of blades, tongue geometry, relative housing dimensions - based on the outer diameter of the impeller - only a little. This Relatively narrow optimal range has become apparent through the worldwide diverse development work in this area formed.

Die bisherigen Lösungen besitzen den Nachteil, daß eine deutliche Konzentration des angesaugten Luftstromes im Bereich der Saugdüsenkontur und des ausgeblasenen Luft stromes im Bereich der der Saugdüse abgewandten Ebene auftritt, was zu hohem Schallpegel und schlechtem Wirkungs grad führt.The previous solutions have the disadvantage that a significant concentration of the intake air flow in the Area of the suction nozzle contour and the blown out air current in the area of the plane facing away from the suction nozzle occurs, resulting in high sound levels and poor effectiveness degrees leads.

Die bisher übliche äußere Laufradform ist z. B. in US-Patentschrift 33 58 913 und DE-Patentschriften 10 85 644 und 16 28 404 prinzipiell erkennbar.The usual outer impeller shape is z. B. in US Patent 33 58 913 and DE Patent 10 85 644 and 16 28 404 recognizable in principle.

Ziel der Erfindung ist es, Absaug- und Austrittsquer schnitte gleichmäßiger durch das Fördermedium zu beauf schlagen und damit eine Wirkungsgraderhöhung und eine Schallpegelabsenkung zu erreichen. The aim of the invention is to suction and discharge cross cuts more evenly through the pumped medium beat and thus an increase in efficiency and a To achieve sound level reduction.

Die erfindungsgemäße Aufgabe besteht darin, den Strömungs charakter, im Axialschnitt betrachtet, zu vergleichmäßigen, ohne die gegebene Schaufel- und Spiralengeometrie zu ver ändern. Die erfindungsgemäße Aufgabe wird mit den Merkmalen der Patentansprüche durch die zur Ventilatorachse geneigte Anordnung der Schaufeln gelöst, wodurch der achsnahe Bereich der Saugdüse und der saugdüsennahe Bereich des Druckstutzens besser (also der Gesamtquerschnitt gleich mäßiger) beaufschlagt werden. Die Verbesserung der Beauf schlagung des Druckstutzens ist so gut, daß eine deutliche Verbreiterung der Schaufeln möglich wurde, wodurch sich die Austrittsgeschwindigkeit im Druckstutzen noch weiter ver ringert.The object of the invention is the flow character, viewed in axial section, to even out without ver the given blade and spiral geometry to change. The object of the invention is characterized by the features of the claims by the inclined to the fan axis Disposition of the blades solved, which makes the axis Area of the suction nozzle and the area of the suction nozzle near Pressure nozzle better (so the total cross-section is the same more moderate). Improving the Beauf Impact of the pressure port is so good that a clear Widening of the blades was possible, which made the Ver exit speed in the pressure port even further wrestles.

Diese Maßnahme führt außerdem zu einer Verbesserung der Beaufschlagung nachgeordneter Bauelemente im Lüftungs- oder Klimagerät und dadurch zur Verringerung der Strömungs verlustleistung.This measure also leads to an improvement in Subsequent components in the ventilation or Air conditioner and thereby reduce the flow power loss.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In den Zeichnungen zeigtThe invention is illustrated below using an exemplary embodiment explained in more detail. In the drawings shows

Fig. 1 die Vorderansicht eines Radialventilators in Schnittdarstellung, Fig. 1 is a front view of a centrifugal fan in section,

Fig. 2 die Seitenansicht eines Radialventilators in Schnittdarstellung A-A nach Fig. 1. Fig. 2 is a side view of a centrifugal fan in a sectional view AA of FIG. 1.

Ausgehend von einem doppelflutigen Trommelventilator mit einem zylindrischen Laufrad (42 Kreisbogenschaufeln) mit Schaufeleintrittsdurchmesser von 125 mm und Schaufel austrittsdurchmesser von 145 mm wurde ein Laufrad 7 mit Schaufelanordnung auf einem gedachten Kegelstumpfmantel von 14,4° Öffnungswinkel 1 und um 47% erhöhter Laufrad breite 3 sowie einem Schaufeleintrittsdurchmesser an der Saugdüse von 155 mm gestaltet. Die Breite 4 des Spiralge häuses 9 wurde um 27% vergrößert, unter Beibehaltung der für den Laufradaußendurchmesser von 145 mm gewählten Spiralkontur. Starting from a double-flow drum fan with a cylindrical impeller (42 circular blades) with a blade inlet diameter of 125 mm and a blade outlet diameter of 145 mm, an impeller 7 with a blade arrangement was placed on an imaginary truncated cone jacket with an opening angle of 14.4 ° 1 and an impeller width 3 and 47% increased a blade inlet diameter of 155 mm on the suction nozzle. The width 4 of the Spiralge housing 9 was increased by 27%, while maintaining the spiral contour chosen for the impeller outer diameter of 145 mm.

Der Abströmquerschnitt aus dem Spiralgehäuse am Druckstutzen 8 wurde um 54% erhöht.The outflow cross-section from the spiral housing at the pressure port 8 was increased by 54%.

Die Darstellung gemäß Fig. 1 läßt die auf einer gemeinsamen Antriebswelle 10 spiegelbildlich zueinander angeordneten Laufräder 7 als doppelflutiges Rad erkennen.The illustration in Fig. 1 can be seen as a Twin channel wheel on a common drive shaft 10 arranged in mirror image to each other running wheels 7.

Die Schaufeln 5 sind in der Ebene zur Antriebswelle 10 angeordnet. Eine weitere nicht dargestellte Variante besteht in der beiderseits eines Antriebsmotors vorge sehenen Anordnung von doppelflutigen Laufrädern 7 gemäß Ausführung nach Fig. 1 in entsprechenden Spiralgehäusen 9. Der Einsatz des erfindungsgemäßen Ventilators bringt in einem ungeänderten Klimagerät eine Absenkung des mecha nischen Leistungsbedarfs des Ventilators um ca. 30% und eine Verringerung des Schallpegels um ca. 6 dB(A).The blades 5 are arranged in the plane of the drive shaft 10 . Another variant, not shown, consists in the arrangement of double-flow impellers 7 provided on both sides of a drive motor according to the embodiment according to FIG. 1 in corresponding spiral housings 9 . The use of the fan according to the invention brings about a reduction in the mechanical power requirement of the fan by approximately 30% and a reduction in the sound level by approximately 6 dB (A) in an unchanged air conditioner.

Claims

1. Low-noise radial fan with high efficiency, characterized in that the blades having a constant shape in radial section ( 5 ) are arranged on an imaginary truncated cone whose opening angle ( 1 ) is in the range of 10 ° to 20 °, the larger base of Truncated cone of the suction opening ( 6 ) speaks ent.

2. Centrifugal fan according to claim 1, characterized in that the ratio of the impeller width ( 3 ) to the mean impeller diameter ( 2 ) is <0.7.

3. Centrifugal fan according to claims 1 and 2, characterized in that the ratio of the spiral casing width ( 4 ) to average impeller outer diameter ( 2 ) is <0.8.

4. Radial fan according to claims 1 to 3, characterized in that the spiral housing contour ( 9 ) is assigned to the smallest impeller outer diameter.

5. Centrifugal fan according to claims 1 to 4, characterized in that 2 impellers ( 7 ) are arranged in mirror image design to a double-flow wheel on the drive shaft ( 10 ).

6. Centrifugal fan according to claims 1 to 5, characterized in that the pressure port ( 8 ) has no cross-sectional constriction (tongue).

7. Centrifugal fan according to claims 1 to 6, characterized in that 2 double-flow impellers in corresponding Housing, from a centrally located motor driven, can be combined to form a fan unit.