DE4113394A1 - Selbstansaugendes geblaese von ringkammer-typ - Google Patents

Description

Diese Erfindung betrifft Verbesserungen an einem selbstansaugenden bzw. regenerativen Gebläse vom Ringkammer-Typ, das bei einer enormen Verringerung der Turbulenz und Optimierung des Fluidweges zwischen den Lamellen bzw. Schaufeln, es ermöglicht, daß der Gebläselärm verringert wird und ein Druckgefälle bei sehr hohem Druck erreicht wird, während kleine Gebläseabmessungen aufrechterhalten werden.

Selbstansaugende Gebläse des Ringkammer-Typs sind bekannt, daß sie dort verwendet werden, wo ein großes Druckgefälle bei einem kleinen Durchsatz gefordert wird. Diese Gebläse bestehen aus einem Rotor, der an seinem Umfangsrand mit Lamellen versehen ist, die sich innerhalb einer Ringkammer drehen, die einen größeren Querschnitt als der der Lamellen hat, und in dem ein Trennblock mit einem Umfangskanal für den Lamellendurchgang, der als Stripper bekannt ist, den Verlauf der Kammer durch Trennen der Ansaugseite von der Zuführseite des Gebläses unterbricht, wobei geeignete Dichtungselemente zwischen den Elementen angeordnet sind. Auf diese Art und Weise folgt das angesaugte Fluid nicht nur der Drehung des Rotors, sondern unterliegt auch einem schraubenförmigen Weg durch das mehrmalige Umlaufen der Ringkammer durch die Rotorlamellen während seines Weges vom Einlaß zum Auslaß des Gebläses. Jeder Umlauf der Lamellen kann so als herkömmliche Kompressionsstufe betrachtet werden mit dem Ergebnis, daß mit solch einem Gebläse mehrere Kompressionen erhalten werden, bei denen das Fluid mehrmals beschleunigt wird, daher der Name "selbstansaugend" für das Gebläse, bei dem Druckanstiege erhalten werden, wie sie sonst nur durch Hochgeschwindigkeits- oder mehrstufige Gebläse erhalten werden. Da diese bekannten selbstansaugenden Ringkammern- Gebläse keine gleichmäßige Führung des Fluides während seiner schraubenförmigen Bewegung innerhalb der Ringkammer vorsehen, ist es ihnen nicht möglich, eine hohe Effizienz zu erreichen und sind weitab vom theoretisch erreichbaren Druckgefälle. Zusätzlich verursacht dieser Mangel von einer geeigneten Fluidführung in dem bekannten Gebläse eine Turbulenz, die die Ursache für störenden und unerwünschten Lärm ist. In einigen bekannten Konstruktionen ist ein Versuch unternommen worden, um diese Probleme durch das Vorsehen größer dimensionierter Gebläse, zum Erreichen eines größeren Druckgefälles und durch den Gebrauch komplizierter und teurer Schalldämpferanordnungen zur Verminderung des Lärms zu reduzieren.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese Nachteile zu beseitigen durch das Vorsehen eines selbstansaugenden Gebläses des Ringkammer-Typs, das außer, daß es ökonomisch ist, eine hohe Effizienz und im speziellen sehr kleine Ausmaße hat und zusätzlich minimalen Lärm verursacht, während es ein sehr großes Druckgefälle vorsieht, so daß es für den Gebrauch im Haushalt besonders geeignet ist.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale im Anspruch 1 gelöst. Dies wird im wesentlichen durch das Versehen des Rotors mit Lamellen erreicht, die ein aerodynamisches Profil, eine Krümmung in Bewegungsrichtung und eine ungleichmäßige Stärke haben, so daß die Abstände zwischen zwei gegenüberliegenden Oberflächen von zwei benachbarten Lamellen, die einen Ausflußkanal begrenzen, konstant sind, wenn sie senkrecht zu der mittigen Linie des Ausflußkanals gemessen werden.

Auf diese Art und Weise wird ein richtiger und turbulenzfreier Fluideintritt in die Ausflußkanäle, die durch die Lamellen begrenzt sind, durch die vorteilhaften Eigenschaften ihrer Krümmung erhalten, wobei sich das Fluid dann mit gleichmäßiger Bewegung innerhalb der Kanäle durch die vorteilhaften Eigenschaften ihrer speziellen Art und Weise bewegt, mit der sie konstruiert sind und das Fluid schließlich wegen der Krümmung nach vorne der Lamellen, mit maximal möglicher Geschwindigkeit austritt, mit dem Endergebnis, daß ein sehr großes Druckgefälle erreicht wird.

Gemäß der Erfindung ist auf der Gebläseansaugseite der Trennblock oder Stripper vorgesehen zum Einführen des Fluids in die Kanäle, die durch die Lamellen begrenzt sind, mit einem Einlaßschlitz mit zunehmenden Querschnitt, so daß das eintretende Fluid allmählich in die Kanäle fließen kann ohne einen heftigen Stoß gegen die Rotorlamellen und folglich ohne Turbulenz.

Auf der Gebläseabgabeseite ist der Stripper mit abgeschrägten Kanten und Ausbuchtungen auf den Wänden seines Kanals versehen, um einen allmählichen Einlauf für den Lamelleneintritt in den Stripperkanal zu bilden. Dies verhindert nicht nur die Entstehung von Wirbelphänomenen, sondern verhütet auch die plötzliche Einschnürung, die durch die Stripper verursacht wird, bei der Entstehung lauten Lärms durch Versperren des Fluidflusses.

Folglich umfaßt das selbstansaugende Gebläse des Ringkammern-Typs einen Rotor, der auf seinem Umfangsrand mit Lamellen versehen ist, die zwischen sich Flußkanäle für das Fluid begrenzen, das komprimiert wird und die sich innerhalb einer Ringkammer drehen, die einen größeren Querschnitt hat als der Querschnitt der Lamellen und in der ein Trennblock mit einem Umfangskanal für den Lamellendurchgang, bekannt als ein Stripper, den Verlauf der Kammer durch Trennen der Ansaugseite von der Abgabeseite des Gebläses unterbricht, wobei geeignete Dichtungselemente zwischen den Elementen angebracht sind, und gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß die Lamellen mit einem aerodynamischen Profil, mit ihrer Krümmung in Bewegungsrichtung und ihrer Stärke, die ungleichmäßig ist, ausgebildet sind, so daß die Abstände zwischen zwei gegenüberliegenden Oberflächen von zwei benachbarten Lamellen, die einen Ausflußkanal begrenzen, konstant sind, wenn sie senkrecht zu der mittigen Linie des Ausflußkanals gemessen werden, wobei der Stripper an der Gebläseansaugseite mit einem Einlaßschlitz versehen ist, der einen zunehmenden Querschnitt für die Fluideinführung in die Ausflußkanäle hat, die durch die Lamellen begrenzt sind und auf der Gebläseabgabeseite abgeschrägte Kanten und Ausbuchtungen an den Wänden des Kanals hat, um einen allmählichen Einlaß für den Lamelleneintritt in den Stripperkanal zu bilden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bestehen die Dichtungselemente aus konzentrischen Vorsprüngen, die auf beiden Seiten des Rotors vorgesehen sind, um Labyrinthdichtungen zu bilden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Rotor aus einem Stück hergestellt, z. B. durch Gießen, durch Ziehen über Formen usw. einschließlich seiner Lamellen von ungleichmäßiger Stärke und seinen Labyrinthdichtungen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, ist das Gebläse völlig aus Kunststoff hergestellt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der folgenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht mit Teilschnitten eines selbstansaugenden Gebläses mit Ringkammer, das gemäß der Erfindung hergestellt ist;

Fig. 2 eine Frontansicht eines Schnittes des Gebläses der Erfindung mit einem reduzierten Maßstab, der an der Linie AA der Fig. 1 aufgenommen wurde;

Fig. 3 eine Teilansicht von oben eines Abschnittes des Gebläses ohne den Rotor, um so besser die Eigenschaften seines Strippers zu veranschaulichen; und

Fig. 4 eine Teilansicht der aus Lamellen bestehenden Fläche des ansaugenden Gebläserotors.

In den Figuren zeigt das Bezugszeichen 1 den Gebläserotor an, der mit seiner Nabe 2 in einem geeigneten Hohlraum 3 drehbar angebracht ist, wobei er in dem inneren Gehäuse 4 des Gebläses vorgesehen ist und auf seinem Umfangsrand seiner unteren Seite (siehe Fig. 2) eine Reihe von Lamellen 5 und drei konzentrische Vorsprünge 6 umfaßt, um eine Labyrinthdichtung gegen das innere Gehäuse 4 zu bilden. Der Rotor 1 und folglich seine Lamellen 5 drehen sich in die Richtung des Pfeils 7 innerhalb einer Ringkammer 8, die einen größeren Querschnitt als der der Lamellen hat und die durch das innere Gehäuse 4 und das äußere Gebläsegehäuse 9 begrenzt ist, das eine Abgabeleitung 11 und eine Bohrung für den Durchgang der Welle 10 umfaßt, die den Rotor mit einem Antriebsmotor verbindet. Auf der oberen Seite des Rotors 1 sind auch 3 konzentrische Vorsprünge 12 vorgesehen, zum Bilden einer Labyrinthdichtung gegen das Außengehäuse 9. Die Lamellen 5, die zwischen sich Ausflußkanäle 13 (siehe Fig. 4) begrenzen, haben ein aerodynamisches Profil mit ihrer Krümmung in Bewegungsrichtung 7 des Rotors und ihrer ungleichmäßigen Stärke, so daß die Abstände 14 zwischen zwei gegenüberliegenden Oberflächen 15 und 16 von zwei benachbarten Lamellen konstant sind, wenn sie senkrecht zu der mittigen Linie 17 des Ausflußkanals gemessen werden, der durch die Oberflächen begrenzt ist. Die Ringkammer 8 wird durch Trennblöcke (siehe Fig. 1 bis 3) oder Stripper 18 unterbrochen, die einen Umfangskanal 19 für den Durchgang der Lamellen 5 umfassen, der die Kompressoransaugseite, bestehend aus einem Loch 20 in dem inneren Gehäuse 4, durch das das Fluid in Richtung des Pfeiles 21 eintritt, von der Gebläseabgabeseite trennt, die aus der Leitung 11 besteht, durch welche das Fluid in Richtung des Pfeiles 22 ausgetrieben wird. Der Stripper 18 umfaßt an einer Stelle, die dem Loch 20 entspricht und folglich an seiner Ansaugseite ist, einen Einlaßschlitz 23 mit einem Querschnitt, der in Richtung des Pfeils 7 (siehe Fig. 1 und 3) zunimmt, um das Fluid geführt in die Ausflußkanäle 13 zu befördern, die durch die Lamellen 5 begrenzt sind und der Stripper 18 umfaßt auch auf seiner Abgabeseite, d. h. an dem Rohr 11, abgeschrägte Kanten 25 und 26 (siehe Fig. 1 und 3) und Ausbuchtungen 27 und 28 der Wände 19′ und 19′′ des Kanals 19, um einen allmählichen Einlaß für den Eintritt des Gases, das durch die Drehungen der Lamellen 5 innerhalb des Kanals 19 des Strippers 18 hineingezogen wird, zu bilden.

Claims (4)

1. Selbstansaugendes Gebläse vom Ringkammer-Typ, umfassend einen Rotor, der auf seinem Umfangsrand mit Lamellen versehen ist, die zwischen sich Ausflußkanäle für das Fluid begrenzen, das komprimiert wird, und die sich innerhalb einer Ringkammer mit einem Querschnitt, der größer als der der Lamellen ist, drehen und in der ein Trennblock mit einem Umfangskanal für den Lamellendurchgang, der als Stripper bekannt ist, den Verlauf der Kammer durch Trennen der Ansaugseite von der Abgabeseite des Gebläses unterbricht, wobei geeignete Dichtungselemente zwischen den Elementen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (5) mit einem aerodynamischen Profil, mit ihrer Krümmung in Bewegungsrichtung (7) und ihrer ungleichmäßigen Stärke ausgebildet wird, so daß die Abstände (14) zwischen zwei gegenüberliegenden Oberflächen (15, 16) von zwei benachbarten Lamellen, die einen Ausflußkanal begrenzen, konstant sind, wenn sie senkrecht zu der mittigen Linie (17) des Flußkanals gemessen werden, wobei der Stripper (18) auf der Kompressor­ ansaugseite mit einem Einlaßschlitz (23) versehen ist, der einen zunehmenden Querschnitt zum Einführen des Fluids in die Ausflußkanäle, die durch die Lamellen (5) begrenzt sind und auf der Gebläseabgabeseite mit abgeschrägten Kanten (25, 26) und Ausbuchtungen (27, 28) seines Kanals (19) versehen ist, um einen allmählichen Einlaß für den Lamelleneintritt in den Stripper-Kanal (19) zu bilden.

2. Gebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, deß die Dichtungselemente aus einer Anzahl von konzentrischen Vorsprüngen (6, 12) bestehen, die auf beiden Seiten des Rotors (1) vorgesehen sind, um Labyrinthdichtungen zu bilden.

3. Gebläse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (1) aus einem Stück hergestellt ist, das die Lamellen (5) mit ungleichmäßigen Querschnitt und Labyrinthdichtungen umfaßt.

4. Gebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es völlig aus Kunststoff hergestellt ist.