DE4220153A1

DE4220153A1 - Wirbelstromgeblaese

Info

Publication number: DE4220153A1
Application number: DE4220153A
Authority: DE
Inventors: Eiichi Ito; Susumu Yamazaki; Masayuki Fujio; Toshiharu Yoshidomi; Hiroshi Asabuki; Kazuo Kobayashi
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1991-06-18
Filing date: 1992-06-19
Publication date: 1992-12-24
Anticipated expiration: 2012-06-20
Also published as: DE4220153B4; KR970005981B1; KR930000842A

Description

Die Erfindung betrifft ein Wirbelstromgebläse mit einer verbesserten Leistungsfähigkeit, wobei das Wirbelstrom gebläse als eine Zentrifugalgaspumpe oder Zentrifugalfluid pumpe, wie zum Beispiel eine WESCO-Pumpe, betrieben wird.

Ein als Zentrifugalpumpe arbeitendes Wirbelstromgebläse weist im allgemeinen ein in einem ringförmigen Strömungsweg angeordnetes Schaufelrad mit einer hohen Anzahl an Schau feln auf. Weiterhin ist eine Einlaß- oder Saugöffnung und eine Auslaß- oder Ausströmöffnung vorgesehen, die mit dem Inneren des ringförmigen Strömungswegs in Verbindung stehen, wobei eine Trennwand zum Trennen der Ausström öffnung von der Saugöffnung vorgesehen ist, die durch einen kleinen Spalt von einem Schaufelbewegungsraum beabstandet ist. Das über die Saugöffnung eingebrachte Gas oder die Flüssigkeit (beide werden im folgenden als Fluid bezeich net) wird durch die Drehbewegung des Schaufelrads ebenfalls in eine Drehbewegung versetzt und mit Druck beaufschlagt, wobei das Fluid in dem ringförmigen Strömungsweg eine Wir belströmung annimmt und anschließend durch die Ausströmöff nung ausgeführt wird.

In vorbekannten Zentrifugalpumpen mit Einseiten-Schaufelrä dern, beschrieben zum Beispiel in der JP 51-70 512, ist in einem Gehäuse eine ringförmige Nut ausgebildet, die eine nahezu halb-elliptische Form aufweist, die durch d<(D2-D1)/4 beschrieben werden kann, wobei D2 der Außendurchmes ser, D1 der Innendurchmesser und d die Tiefe der ringförmi gen Nut ist. Durch diese Form wird eine Umkehrströmung des Fluids vermieden, wodurch es möglich wird, ein kleinvolumi ges Zentrifugalgebläse mit einem hohen statischen Druck zu realisieren.

Aus der JP 49-1 35 209 ist weiterhin eine Zentrifugalpumpe mit einer doppelseitigen Schaufel bekannt, wobei die ring förmige Nut am äußeren Umfang des Gehäuses mit einem ring förmigen Vorsprung versehen ist, wodurch ein Ausbrechen der Strömung vermieden wird.

Der oben beschriebene Stand der Technik befaßt sich mit der Erzeugung eines hohen statischen Drucks innerhalb eines kleinen Luftvolumens, wobei eine Geräuschreduzierung nicht berücksichtigt wurde. Weiterhin weist dieser Stand der Technik um die gesamte ringförmige Nut herum Vorsprünge und Nuten mit einer geringen Tiefe auf, wodurch die Quer schnittsfläche zwischen der Saugöffnung der ringförmigen Nut und der Saug/Ausström-Mitte und demzufolge das Luft volumen verringert wird. Diese Verkleinerung des Quer schnitts trägt nicht zu einer Geräuschminderung bei.

In solchen leicht zu handhabenden und daher weit verbreite ten Zentrifugalpumpen tritt zusätzlich noch ein anderes Problem auf. Mit dem sich kontinuierlich drehenden Schau felrad wird das durch die Saugöffnung eingeführte Fluid in eine Drehbewegung versetzt und mit einem Druck beauf schlagt, wobei das Fluid in dem ringförmigen Strömungskanal eine Wirbelströmung annimmt und dann durch die Wirkung der Trennwand aus der Ausströmöffnung herausgeführt wird. Wie zum Beispiel in dem Japanischen Gebrauchsmuster JP 91 308/76 offenbart ist, kann ein Teil des Fluids zwischen benachbar ten Schaufeln des Schaufelrads verbleiben, wodurch es zur Saugseite gefördert wird. Diese Teilfluidströmung wird im folgenden als "mitgeführte Fluidströmung" bezeichnet. Die mitgeführte Fluidströmung strömt an der Trennwand vorbei und wird zur Saugseite gefördert, da eine Drehbewegung der Fluidströmung unterdrückt wurde. Auf der Saugseite strömt die unter Druck gesetzte mitgeführte Fluidströmung über die gesamte Schaufelbreite aus und expandiert im wesentlichen gleichmäßig in dem Strömungskanal. Dadurch wird die zu geführte Fluidmenge und die effektive Fördermenge an fluid verringert, wodurch eine schlechte Fördercharakteristik er zielt wird.

Das Fluid strömt auf der Ausströmseite mit einer starken Drehbewegung und einem hohen Druck aus der Ausströmöffnung aus, wie oben erwähnt. Gemäß einer durch die Erfinder vor genommenen Untersuchung verringert jedoch die mitgeführte Fluidströmung nicht nur die geförderte effektive Fluidför dermenge, sondern wirkt sich auch in dem folgenden Aspekt unvorteilhaft aus. Wenn die unter Hochdruck stehende mitge führte Fluidströmung auf der Saugöffnungsseite freigesetzt wird, strömt sie durch die gesamte Schaufelbreite und ex pandiert in dem Strömungskanal im wesentlichen gleichmäßig ohne eine Drehbewegung. Dadurch vermischt sich die expan dierte Fluidströmung mit durch die Saugöffnung eingeführtem Fluid, ohne die Benetzungslänge am Umfang zu ändern, und verursacht eine Störung des durch die Saugöffnung einge führten Fluids. Durch diese Störung kann das von außen durch die Saugöffnung eingeführte Fluid keine rotierende Fluidströmung in dem Strömungswegabschnitt nahe der Saug öffnung bilden. Lediglich nach dem Durchströmen dieser Mischzone wird eine effektive rotierende Fluidströmung ge bildet. Gemäß einem durch die Erfinder durchgeführten Meß experiment erstreckt sich diese Mischzone etwa mit einem Umfangswinkel von 40° ausgehend von der Saugöffnungsseite zu der Ausströmöffnungsseite. In üblichen Zentrifugalpumpen kann daher über einen Umfangswinkel von z. B. ungefähr 40° in einer solchen Mischzone keine rotierende Fluidströmung gebildet werden, so daß eine Druckerhöhung nicht möglich wird und folglich der Druck niedrig ist. Natürlich werden dadurch die Betriebseigenschaften ungünstig beeinflußt und die Geräuschbildung verstärkt.

Es ist bekannt, daß diese Störung der Fluidströmung eine Verschlechterung der hydraulischen und aerodynamischen Eigenschaften verursacht.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Wirbelstromgebläse mit einer verbesserten Leistungsfähigkeit zu realisieren, das über den gesamten Volumenstrombereich mit einem ge ringen Geräuschpegel arbeitet und einen hohen statischen Druck erzeugt, über dem gesamten Fluidströmungsweg eine ef fektive rotierende Fluidströmung bildet, die nahe der Saug öffnung gleichmäßig abströmt, die mitgeführte Fluidströmung effektiver verwertet und den Einfluß des Fluidverlustes vermindert.

Erfindungsgemäß enthält ein als Zentrifugalpumpe arbeiten des Wirbelstromgebläse ein Schaufelrad und ein mit einer Einlaß- oder Saugöffnung und einer Auslaß- oder Ausström öffnung versehenes Gehäuse, wobei das Gehäuse das Schaufel rad aufnimmt und zwischen der Saugöffnung und der Ausström öffnung in Richtung der Drehbewegung des Schaufelrads eine ringförmige Nut aufweist, die den Schaufeln des Schaufel rads im Gehäuse teilweise gegenüber angeordnet ist und in einem sich zwischen der Ausström- oder Auslaßöffnung und einem in der Mitte zwischen der Einlaß- oder Saugöffnung und der Ausström- oder Auslaßöffnung erstreckenden Teilbe reich einen verringerten Querschnitt aufweist, wodurch eine Geräuschverminderung und ein hoher statischer Druck er reicht werden kann.

Gemäß einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist ein Ab schnitt der mit einem verringerten Querschnitt auszubilden den ringförmigen Nut entlang einer durch eine Drehachse führenden Ebene ausgeschnitten und weist einen abgeschräg ten Vorsprung auf, der sich von nahe der äußeren Umfangs kante der ringförmigen Nut zu dem Boden der ringförmigen Nut erstreckt.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung vergrößert sich die Tiefe der ringförmigen Nut ausgehend von einer dem Schaufelrad gegenüberliegenden Fläche des Gehäuses, und zwar in folgender Reihenfolge: mittig zwischen dem zentra len Abschnitt (Saug/Ausström-Mitte) des ringförmigen Strö mungskanals und der Saugöffnung, der Saug/Ausström-Mitte des ringförmigen Strömungskanals und mittig zwischen der Saug/Ausström-Mitte des ringförmigen Strömungskanals und der Ausströmöffnung.

Gemäß der Erfindung wird das Schaufelrad durch einen An trieb angetrieben und erzeugt eine aus dem äußeren Umfangs bereich des Schaufelrads ausströmende innere Fluidströmung. Die verkleinerte Querschnittsfläche der ringförmigen Nut stellt sich für die von dem Schaufelrad ausströmende innere Fluidströmung als eine abgeschrägte Fläche dar, die das Fluid derart nach innen leitet, daß der Verlauf der inneren Fluidströmung positiv geändert wird. Dadurch wird der aus dem äußeren Umfangsbereich des Schaufelrads ausströmende innere Fluidstrom zu dem inneren Umfangsbereich geführt und strömt nahe einer Fluidströmung, die von dem äußeren Um fangsbereich des Schaufelrads beabstandet ausströmt. In dieser Weise wird das Auftreten von mitgeführter Fluidströ mung minimiert, die oft durch Strömungsablösung, verursacht durch den Strömungsgeschwindigkeitsunterschied zwischen dem aus dem äußeren Umfangsbereich des Schaufelrads aus strömenden Fluid und dem von dem äußeren Umfangsbereich beabstandet strömenden Fluid, verursacht wird. Dadurch kann das Auftreten von Geräuschen und gleichzeitig der durch in nere Strömungsturbulenzen verursachte Verlust vermindert werden. Weiterhin ist es dadurch möglich, einen hohen sta tischen Druck zu erreichen. Außerdem kann das Auftreten von Geräuschen nahe einer Betriebsweise ohne Ausströmfluidstrom (zwischen den Schaufeln mitgeführtes Fluid) dadurch vermin dert werden, daß der innere Fluidstrom schnell in den inne ren Umfangsbereich geleitet und die Einströmgeschwindigkeit des Fluids an dem inneren Umfangsbereich des Schaufelrads verkleinert wird. Gleichzeitig ist es möglich, den durch innere Strömungsturbulenzen hervorgerufenen Verlust zu re duzieren, wodurch ein gesteigerter statischer Druck erzeugt werden kann. Weiterhin kann eine Verringerung des Luftvolu mens verhindert werden, da die Querschnittsfläche des Strö mungskanals auf der Saug- oder Einlaßseite unverändert ge halten wird.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das als Zentrifugalpumpe ausgebildete Wirbelstromgebläse mit einem Zusatzströmungsweg zur Zufuhr von Zusatzfluid zu einem durch die Saug- oder Einlaßöffnung zugeführten Fluids versehen, zum Leiten des Fluids in eine derartige Richtung, daß in dem Strömungskanal eine rotierende Fluidströmung ge bildet wird.

Erfindungsgemäß kann das Zusatzfluid von außen zugeführt werden, es ist jedoch wünschenswert und vorteilhaft, die mitgeführte Fluidströmung zu verwenden. Weiterhin ist es wünschenswert, daß das Zusatzfluid relativ zur Bewegungs richtung des Schaufelrads nach vorne gerichtet zugeführt wird, insbesondere mit einem Winkel im Bereich von 5° bis 35°, wobei als Bezugsebene die Fläche der Trennwand des Strömungskanals verwendet wird, die einen sehr kleinen Spalt zu dem Schaufelrad aufweist (dem Schaufelrad gegen über angeordnet ist).

In Verbindung mit der Verwendung der mitgeführten Fluid strömung als Zusatzfluid wird erfindungsgemäß ein Ausström führungsabschnitt zum Führen der mitgerissenen Fluidströ mung verwendet, so daß sie schräg nach vorne in Bezug auf die Bewegungsrichtung der Schaufeln des Schaufelrads auf der Saug- oder Einlaßöffnungsseite der Trennwand ausströmt. Die Trennwand weist zum effektiven Führen der Fluidströmung von der Saugöffnung in den ringförmigen Strömungskanal einen Führungsabschnitt auf. Das zwischen benachbarten Schaufeln verbleibende Fluid wird bei verschlossener Aus ström- oder Auslaßöffnung (durch die Trennwand) von dem Führungsabschnitt zur Saugöffnungsseite gefördert. Obwohl der Führungsabschnitt getrennt von der Trennwand ausgeführt werden kann, ist es wünschenswert, daß er in der Trennwand ausgeformt ist. Der Abschnitt der Trennwand, in der der Führungsabschnitt ausgebildet werden soll, kann in Form einer Öffnung oder seitwärts ausgeschnitten ausgebildet werden.

Erfindungsgemäß ist die Position und der Winkel der relativ zur Bewegungsrichtung des Schaufelrads nach vorne gerichte ten Oberfläche sehr wichtig, wenn der Ausströmführungsab schnitt in dem Führungsabschnitt der Trennwand zum Ausfüh ren der mitgeführten Fluidströmung schräg nach vorne rela tiv zu der Bewegungsrichtung des Schaufelrads gebildet ist.

Wenn der Ausströmführungsabschnitt an der äußeren Umfangs seite (des Schaufelrads) ausgebildet ist, ist es wünschens wert, daß die Lage der Öffnung seitlich gegenüberliegend des Schaufelrads mehr nahe dem äußeren Umfang in radialer Richtung angeordnet ist, und zwar der Schaufel gegenüber liegend, und insbesondere, daß die Öffnung außerhalb der Schaufelbreitenmitte in der radialen Richtung angeordnet ist und daß die Öffnung in radialer Richtung in bezug auf die Schaufelmitte 1/6 oder mehr an der äußeren Umfangsseite angeordnet ist. In Umfangsrichtung ist die Lage der seitli chen Öffnung des Ausströmführungsabschnitts vorzugsweise so bestimmt, daß das hintere Ende des Führungsabschnitts der Trennwand etwa einen Abstand von 1,5-2,5mal dem Schau fel-zu-Schaufel-Abstand zu dem Vorderende in Richtung der Bewegung des Schaufelrads aufweist. Ferner weist der Winkel der relativ zu der Bewegung des Schaufelrads nach vorne ge richteten Fläche, der wichtig ist für die düsenartige Strö mung der mitgeführten Fluidströmung vorzugsweise zwischen 5° und 35° auf, relativ zu der Bewegungsrichtung des Schau felrads, wobei die Bezugsebene die Oberfläche der Trennwand ist, die mit einem sehr kleinen Spalt zu dem Schaufelrad angeordnet ist.

Wenn der Ausströmführungsabschnitt an der inneren Umfangs seite angeordnet ist, ist es wünschenswert, daß die an der den Schaufeln des Schaufelrads seitlich gegenüberliegend angeordnete Öffnung mehr in Richtung der inneren Umfangs seite gegenüber den Schaufeln angeordnet ist, insbesondere daß die Öffnung innerhalb eines mittleren Teils der Schau felbreite in radialer Richtung angeordnet ist und bezüglich dem mittleren Teil der Schaufel in radialer Richtung der Schaufel 1/6 oder mehr an der inneren Umfangsseite angeord net ist. In Umfangsrichtung ist die Öffnung des Ausström führungsabschnitts gegenüber der Schaufel vorzugsweise so angeordnet, daß das hintere Ende des Führungsabschnitts der Trennwand einen Abstand von 1,5- bis 2,5mal dem Schaufel- zu-Schaufel-Abstand zu dem vorderen Ende in Richtung der Bewegung des Schaufelrads aufweist. Ferner ist der Winkel der Fläche, die relativ zu der Bewegungsrichtung des Schau felrads nach vorne angeordnet ist, vorzugsweise in einem Bereich von 5° bis 35° relativ zu der Schaufelradbewegungs richtung angesiedelt, was wichtig für die düsenartige Strö mung der mitgeführten Fluidströmung ist. Als Bezugsebene wird hier die Fläche der Trennwand verwendet, die bezüglich des Schaufelrads mit einem sehr kleinen Spalt beabstandet ist.

Durch die Zufuhr der Zusatzfluidströmung zu dem über die Saugöffnung zugeführten Fluid, wodurch eine rotierende Strömung ausgebildet wird, wie oben erwähnt, wird das Fluid, das nahe der Saugöffnung leicht gestört werden kann, durch die Zusatzfluidströmung über eine vergrößerte Be netzungslänge am Umfang gezogen und in Richtung einer Rota tion geführt. Dadurch kann der gesamte Strömungsweg effek tiver genützt und das Fluid in dem Strömungsweg durch die Schaufeln in eine Drehbewegung versetzt und mit Druck be aufschlagt werden, wodurch es möglich wird, den Druck anzu heben und die Leistungsfähigkeit zu steigern. Da die Stö rung des Fluids an der Saugöffnungsseite durch die Zusatz fluidströmung vermindert werden kann, ist es möglich, die Geräuschentwicklung zu vermindern. Weiterhin kann die eine Störung bildende mitgeführte Fluidströmung, wenn sie als Zusatzfluidströmung verwendet wird, effektiv für die Dreh bewegung ausgenützt werden, wodurch eine weitere Verbesse rung der Leistung erzielt werden kann.

Weitere Vorzüge und Besonderheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispie len anhand der Zeichnungen. Es zeigt

Fig. 1 eine Explosivdarstellung des erfindungsgemäßen Wirbelstromgebläses,

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen mit Fluid durch strömten Abschnitt des Zentrifugalgebläses von Fig. 1,

Fig. 3(A) einen Querschnitt entlang der Linie 3A-3A von Fig. 2, der einen Teil des Querschnittsvermin derers zeigt, und

Fig. 3(B) einen Querschnitt entlang 3B-3B in Fig. 2;

Fig. 4 eine Ansicht, die den Querschnittsverminderer in dem Fluidabschnitt als Linienmodell zeigt,

Fig. 5 einen Längsschnitt des erfindungsgemäßen Auf baus,

Fig. 6 eine Draufsicht der Luftströmung in dem Fluid abschnitt von Fig. 2,

Fig. 7(A) einen Querschnitt der inneren Fluidströmung in dem Abschnitt der Fig. 6 entlang der Linie 7A-7A und

Fig. 7(B) die Störung der inneren Fluidströmung in Umfangsrichtung,

Fig. 8 ein Geschwindigkeitsvektordiagramm der inneren Fluidströmung von Fig. 6,

Fig. 9 ein Geräuschspektrum gemäß einer Ausführungs form der Erfindung,

Fig. 10 ein Geräuschspektrum einer üblichen Zentrifu galpumpe,

Fig. 11 einen Querschnitt des fluidführenden Ab schnitts und des Querschnittsverminderers ge mäß einer anderen erfindungsgemäßen Aus führungsform,

Fig. 12 einen Querschnitt des fluidführenden Ab schnitts und des Querschnittsverminderers ge mäß einer Variation der Ausführung von Fig. 11,

Fig. 13 einen Querschnitt des fluidführenden Ab schnitts und des Querschnittsverminderers ge mäß einer weiteren Änderung der Ausführungs form von Fig. 11,

Fig. 14 einen Querschnitt eines fluidführenden Ab schnitts und des Querschnittsverminderers ge mäß einer weiteren Änderung der Ausführungs form von Fig. 11,

Fig. 15 einen Querschnitt eines fluidführenden Ab schnitts und eines Querschnittsverminderers entsprechend einer weiteren Änderung der Aus führungsform von Fig. 11,

Fig. 16 einen Querschnitt eines fluidführenden Ab schnitts und eines Querschnittsverminderers gemäß einer weiteren Ausführungsform der Er findung,

Fig. 17(A) einen Querschnitt eines fluidführenden Ab schnitts und eines Querschnittsverminderers einer weiteren Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 17(B) einen Querschnitt eines fluid führenden Abschnitts und eines Querschnitts verminderers gemäß einer Änderung der Ausfüh rung von Fig. 17(B),

Fig. 18 einen Längsschnitt einer weiteren Ausführungs form der Erfindung mit einem Doppelseiten Schaufelrad,

Fig. 19 eine Draufsicht auf einen fluidführenden Ab schnitt der Ausführungsform von Fig. 18,

Fig. 20(A) einen Querschnitt eines fluidführenden Ab schnitts entlang der Linie 20A-20A der Fig. 19 und

Fig. 20(B) einen Querschnitt entlang der Linie 20B-20B von Fig. 19,

Fig. 21 einen Querschnitt eines fluidführenden Ab schnitts einer Änderung der Ausführungsform von Fig. 19,

Fig. 22 einen Querschnitt eines fluidführenden Ab schnitts einer weiteren Änderung der Ausfüh rungsform von Fig. 19,

Fig. 23 einen Querschnitt eines Hauptabschnitts eines Zentrifugalgebläses gemäß einer weiteren er findungsgemäßen Ausführungsform,

Fig. 24 einen Querschnitt entlang der Linie 24-24 von Fig. 23,

Fig. 25 einen Querschnitt des gesamten Aufbaus des Zentrifugalgebläses der Ausführungsform von Fig. 23,

Fig. 26 eine Vorderansicht des Zentrifugalgebläses der Fig. 23 mit entferntem Seitendeckel und Schau felrad,

Fig. 27 eine Ansicht zur Erklärung der Funktionsweise des Zentrifugalgebläses,

Fig. 28 eine Darstellung zur Erklärung des Wirbel stromprinzips des Zentrifugalgebläses,

Fig. 29 ein Diagramm der aerodynamischen Charakteri stik, wobei Versuchsergebnisse der Ausfüh rungsform von Fig. 23 angetragen sind,

Fig. 30 einen Querschnitt eines Hauptabschnitts eines Zentrifugalgebläses einer weiteren Aus führungsform der Erfindung,

Fig. 31 einen Querschnitt entlang der Linie 31-31 von Fig. 30,

Fig. 32 eine Vorderansicht des Zentrifugalgebläses der Fig. 30 mit entferntem Seitendeckel und Schau felrad,

Fig. 33 ein Diagramm der aerodynamischen Charakteri stik, wobei Versuchsergebnisse der Ausfüh rungsform von Fig. 30 angetragen sind,

Fig. 34 einen Querschnitt eines Hauptabschnitts eines Zentrifugalgebläses gemäß einer weiteren Aus führungsform der Erfindung,

Fig. 35 einen Querschnitt entlang der Linie 35-35 von Fig. 34,

Fig. 36 einen Querschnitt entlang der Linie 36-36 von Fig. 35,

Fig. 37 einen Querschnitt des gesamten Aufbaus des Zentrifugalgebläses von Fig. 34, und

Fig. 38 ein Diagramm der aerodynamischen Charakteri stik, wobei Versuchsergebnisse der Ausfüh rungsform von Fig. 34 aufgetragen sind.

Die Fig. 1 und 5 zeigen ein Wirbelstromgebläse, z. B. eine Glockenzentrifugalpumpe mit einem einseitigen Schaufelrad und mehreren Schaufeln 1a, die in einer in einem Schaufel rad 1 vorgesehenen ringförmigen Nut 1b angeordnet sind. Das Schaufelrad 1 ist für eine Drehbewegung auf der durch einen Antrieb 4 angetriebenen Welle 14 angeordnet. Ein Gehäuse 3 weist eine Einlaß- oder Saugöffnung 3b und eine Auslaß- oder Ausströmöffnung 3c und einen Aufnahmeraum zur inneren Aufnahme des Schaufelrads 1 auf. In dieser Ausführungsform wird als Antrieb 4 ein Induktionsmotor verwendet. In dem den Flügeln oder Schaufeln 1a des Schaufelrads 1 gegenüber liegenden Teil des Gehäuses 3 ist eine ringförmige Nut 3a des Gehäuses (im folgenden als ringförmige Nut 3a bezeich net) vorgesehen, die sich von der Saugöffnung 3b zu der Ausströmöffnung 3c entlang der Drehbewegungsrichtung des Schaufelrads 1 erstreckt und zu den Schaufeln 1a hin ge öffnet ist.

Das Schaufelrad 1 weist mehrere Schaufeln 1a auf, die der art angeordnet sind, daß sie sich quer zu der ringförmigen Nut 3a erstrecken, wobei die ringförmige Nut 1b des Schau felrads 1 (im folgenden als ringförmige Nut 1b des Schau felrads 1 bezeichnet) gegenüber der ringförmigen Nut 3a mit einem kleinen Spalt g angeordnet ist, wie in Fig. 3(A) ge zeigt.

Ein Teil der ringförmigen Nut 3a am Umfang zwischen der Saugöffnung 3b und der Ausströmöffnung 3c ist durch einen Trennwandabschnitt (Trennwand) 3d abgetrennt. Die Saugöff nung 3b am Ende der Drehbewegung des Schaufelrads 1 und die Ausströmöffnung 3c am Anfang der Drehbewegung des Schaufel rads 1 sind im Bodenbereich der ringförmigen Nut 3a nahe der Trennwand 3d geöffnet. Ein Querschnittsverminderer 3f kann zur Verminderung der Querschnittsfläche der ringförmi gen Nut 3a in einem Teil eines Bereichs angeordnet sein, der sich von zumindest der Ausströmöffnung 3c zu einem auf halbem Weg oder mittig (im folgenden als Saug/Ausström-Mitte 3e bezeichnet) eines Abschnitts der ringförmigen Nut 3a zwischen der Saugöffnung 3b und der Ausströmöffnung 3c erstreckt, gezeigt in Fig. 2.

Der Querschnittsverminderer 3f dieser Ausführungsform ist ein Reduzierabschnitt, gezeigt in den Fig. 2-4, und stellt einen Abschnitt dar, der entlang einer durch eine Drehachse führenden Ebene angeordnet ist, wobei der Quer schnittsverminderer 3f einen abgeschrägten Vorsprung auf weist, der sich von nahe der äußeren Umfangskante der ring förmigen Nut 3a (nahe dem kleinen Spalt g des Umfangs des Schaufelrads 1) zum Boden dieser ringförmigen Nut 3a er streckt. Der Querschnittsverminderer ist in einem Bereich, der sich von der Saug/Ausström-Mitte 3e der ringförmigen Nut 3a zu der Mitte der Ausströmöffnung 3c erstreckt, ange ordnet, insbesondere in einer 70%-Zone nahe der Saug/Aus ström-Mitte 3e, gezeigt in Fig. 2. Erfindungsgemäß ist zwischen der Saug/Ausström-Mitte 3e und der Ausströmöffnung 3c ein Winkel von 160° vorgesehen, wodurch daher der Quer schnittsverminderer 3f innerhalb eines Bereichs von bis zu 112°, ausgehend von der Saug/Ausström-Mitte 3e, angeordnet ist. Der maximale Anordnungsbereich für den Querschnitts verminderer startet bei der Saug/Ausström-Mitte 3e und er streckt sich bis zu einem Winkel von 112° entlang der ring förmigen Nut in Richtung der Ausströmöffnung 3c. Der mini male Anordnungsbereich startet, durch Versuche ermittelt, bei einem Winkel von 30° entlang der ringförmigen Nut in Richtung der Ausströmöffnung 3c, ausgehend von der Saug/ Ausström-Mitte 3e, und erreicht einen Winkel von 90°, ausgehend von der Saug/Ausström-Mitte 3e. Die Länge des Bereichs, in dem der Querschnittsverminderer angeordnet ist, entspricht ungefähr 50% des Maximalwerts.

Der Querschnittsverminderer kann an dem Ausström- oder Saugöffnungsabschnitt, wie in der US 7 60 347 beschrieben, vorgesehen sein. In diesem Fall nimmt an der Auslaß- oder Ausströmseite der Teil der inneren Fluidströmung, der gegen die Trennwand 3d anströmt, eine gleichmäßige Strömung an, wodurch weiterhin eine Geräuschreduzierung möglich wird. An der Einlaßseite wird die innere Fluidströmung in die Nähe des Schaufelrads 1 geleitet und im wesentlichen durch das Schaufelrad 1 beschleunigt, wodurch das Luftvolumen (Volu menstrom) vergrößert wird. Erfindungsgemäß treibt der An trieb 4 über die Welle 14 das Schaufelrad 1 an und erzeugt in der ringförmigen Nut 3a und in der ringförmigen Nut 1b des Schaufelrads durch mehrere Schaufeln 1a in der ringför migen Nut 1b des Schaufelrads eine innere Fluidströmung, gezeigt in den Fig. 3(A) und 3(B). Die erfindungsgemäße Zentrifugalpumpe ist derart aufgebaut, daß die innnere Wir belströmung von der Saugöffnung 3b des Gehäuses zu der Ausströmöffnung 3c über die Saug/Ausström-Mitte 3e und den Querschnittsverminderer 3f strömt.

Erfindungsgemäß wird ein innerer Fluidstrom ausgebildet, mit einem Primärfluidstrom, der im wesentlichen in Richtung der Drehbewegung des Schaufelrads 1, ausgehend von der Saugöffnung 3b, zur Mitte 3c zwischen der Saug- und der Ausströmseite beschleunigt wird und wobei ein zweiter Fluidstrom ausgebildet ist, der in den ringförmigen Durchgängen 1b und 3a strömt. Der innere Fluidstrom strömt gleichmäßig ohne ein Abreißen der Strömung durch den Querschnittsverminderer 3f, der übertrieben wie durch das Gittermodell in Fig. 4 dargestellt, ausgebildet ist, ausgehend von der Mitte 3e zwischen der Saug- und der Ausströmseite zu der Ausströmöffnung 3c. Dadurch wird es möglich, die sich aus dem Abreißen der Strömung ergebenden Turbulenzen zu vermeiden und folglich ein Auftreten von Geräuschen und von Druckverlust zu vermeiden.

Die innere Fluidströmung nahe einer Betriebsweise ohne Aus strömvolumenstrom, wenn zum Beispiel die Ausströmöffnung blockiert ist, wird sich gemäß den Fig. 6 bis 8 ausbilden. In diesem Fall wird die innere Fluidströmung schnell in Richtung des inneren Umfangs über den Querschnittsvermin derer 3f geführt, wodurch die Einströmgeschwindigkeit der inneren Fluidströmung in den inneren Umfangsabschnitt des Schaufelrads verringert wird und die Geräuschbelastung und ein Leistungsverlust, verursacht durch innere Fluidströ mungsturbulenzen, verringert werden können, woraus sich ein höherer statischer Druck ergibt. Die innere Fluidströmung 30, gezeigt in Fig. 6, strömt, ausgehend von dem Punkt S1 an dem äußeren Umfang des Schaufelrads 1, mit einem hohen Volumenstrom an dem äußeren Umfang der ringförmigen Nut 3a in die ringförmige Nut 3a des Gehäuses bis zu dem Punkt S2, in Richtung der Drehbewegung des Schaufelrads 1. Dieser Fluidstrom strömt nicht zu der Ausströmöffnung 3c, sondern in die umgekehrte Richtung zur Drehbewegung am inneren Um fang der ringförmigen Nut 3a und kehrt nahe dem ursprüngli chen Ausströmpunkt S1 am Punkt S3 zurück, so daß nur ein effektiver Teil des ausströmenden Fluids in der ringförmi gen Nut 3a strömt. Die Fluidströmung an den äußeren und inneren Umfängen ist wie folgt:

Äußere Umfangsseite des Gehäuses:
S1 → S2 (das Fluid strömt für einen Winkel von R₂ in Richtung der Drehbewegung),

Innere Umfangsseite des Gehäuses:
S2 → S3 (das Fluid strömt für einen Rückkehrwinkel von R₂′ in eine umgekehrte Richtung zur Drehbewegung).

Das am Punkt S1 am äußeren Umfang des Schaufelrads 1 aus strömende Fluid kehrt nicht zum Punkt S1 zurück, wenn es zum inneren Umfang des Schaufelrads 1 zurückströmt, sondern in Richtung der Drehbewegung zu dem Punkt S3, der durch die mitgeführte Fluidströmungsmenge QIK nach vorne (in Schau felraddrehrichtung) bewegt wurde.

Wenn der Bereich in der ringförmigen Nut 3a einen halb kreisförmigen Querschnitt aufweist, wird das Fluid durch eine Menge vergrößert, die dem Voreilwinkel R₂ entspricht, und strömt ausgehend am äußeren Umfang der ringförmigen Nut 3a von dem Punkt S1 zu dem Punkt S2. Auch das Fluid, das durch eine dem Nachlaufwinkel R₂′ entsprechende Menge ver größert wird, kehrt ausgehend von dem Punkt S2 zurück zu dem Punkt S3 auf den inneren Umfang der ringförmigen Nut 3a, und dadurch strömt das Fluid ausgehend von dem Punkt S3 mit einer Strömungsgeschwindigkeit w₁ in das Schaufelrad, wie in Fig. 8 gezeigt. In der Betriebsweise des Zentrifu galgebläses ohne ausströmenden Volumenstrom ist der auftre tende Lärm überwiegend auf das am inneren Umfang des Schau felrads einströmende Fluid durch die dadurch verursachten Turbulenzen zurückzuführen. Durch Messungen der inneren Fluidströmung kann nachgewiesen werden, daß das Gebläse den Nachteil hat, daß ein hoher Geräuschpegel und eine hohe Turbulenz entsteht, wenn das Fluid in das Schaufelrad strömt, da die Strömungsgeschwindigkeit w₁ ungefähr doppelt so groß ist wie u₂, die die Umfangsgeschwindigkeit des Schaufelrads darstellt.

Messungen der inneren Fluidströmung zum Beispiel eines Zen trifugalgebläses mit einem Schaufelrad mit einem Durchmes ser D2 von 210 mm und einer Drehzahl von 2850 min^-1 erge ben, daß die Umfangsgeschwindigkeit u₂ des Schaufelrads 31,3 m/s beträgt, die Strömungsgeschwindigkeit c₂, während einer Funktionsweise ohne Ausströmvolumenstrom 78,5 m/s be trägt (C₂ unterscheidet nicht zwischen der Anwesenheit und der Abwesenheit des Querschnittverminderers 3f in dem Ge häuse), die Strömungsgeschwindigkeit C₁ 6,5 m/s beträgt, die Strömungsgeschwindigkeit w₁ 93,5 m/s beträgt, wie in Fig. 10 gezeigt, zwischen 200 und 1000 Hz eine starke Fre quenzkomponente (Fluidlärm) und um 2000 Hz ebenfalls eine starke Frequenzkomponente (sirenenartiges Geräusch) auf tritt, wobei der Lärmpegel insgesamt bei 63 dB liegt, wie in einem üblichen Zentrifugalgebläse.

Gemäß dieser Ausführungsform kann sich die Fluidströmung von 30 bis 30′, wie in Fig. 6 gezeigt, ändern und die Länge der Kreisbögen S1 und S2 kann durch die Reduzierung der Durchgangsfläche an dem äußeren Umfang der ringförmigen Nut 3a kürzer ausgeführt werden als im Vergleich zu üblichen Ausführungen, wenn die ringförmige Nut 3a mit einem halb kreisförmigen Querschnitt, wie in Fig. 7(A) gezeigt, nicht verwendet wird. Daher ist der Voreilwinkel der Fluidströ mung in Richtung der Drehbewegung des Schaufelrads stark verringert, R₂′, im Vergleich zu dem üblichen Bereich von R₂.

Mit der Verringerung des Voreilwinkels der Fluidströmung an dem äußeren Umfang der ringförmigen Nut 3a sinkt der Nach laufwinkel der Fluidströmung von dem Punkt S2 zu dem Punkt S3 am inneren Umfang der ringförmigen Nut 3a ebenfalls. Da her wird die Einströmgeschwindigkeit des Fluids in das Schaufelrad w₁′ und ist viel kleiner als die übliche Ein strömgeschwindigkeit w₁, wie in Fig. 8 gezeigt.

Wenn der Durchmesser des Schaufelrads D2 210 mm beträgt, wird die Einströmgeschwindigkeit w₁′ des in das Schaufelrad strömenden Fluids gemäß der vorliegenden Ausführungsform 65,2 m/s, was bedeutend kleiner ist als die übliche Ein strömgeschwindigkeit w₁ von 93,5 m/s. Als Folge davon sin ken die durch das Einströmen von Fluid in das Schaufelrad entstehenden Turbulenzen auch stark und die Geräuschampli tude (frequency component) sinkt im Bereich von 200-1000 Hz und 2000 Hz, wodurch der Geräuschpegel auf 56 dB sinkt, wie in Fig. 9 gezeigt. Dieser Geräuschpegel ist um 7 dB niedriger als der des Wirbelstromgebläses gemäß der US 7 60 347. Weiterhin ist der Leistungsbedarf für das Gebläse um etwa 20% oder mehr durch die Verringerung von Turbulenzen gesenkt.

In der vorliegenden Ausführungsform weist, wie oben be schrieben, die ringförmige Nut in dem Gehäuse der glocken förmigen Zentrifugalpumpe an deren äußeren Umfang einen Querschnittsverminderer auf, zum Reduzieren eines Teil querschnitts durch eine Abschrägung, die an dem äußeren Umfang nahe eines schmalen Spalts beginnt und die innere Fluidströmung, die von dem äußeren Umfang des Schaufelrads zum inneren Umfang hin strömt, entlang der Abschrägung führt. Dadurch wird ein Abreissen der Strömung verhindert, wodurch eine Geräuschreduzierung und ein hoher statischer Druck erzielt werden kann. Dadurch kann erfindungsgemäß der Vorteil erzielt werden, daß der Geräuschpegel auf ungefähr 7 dB vermindert werden kann, wodurch die gesamte erzeugte Geräuschmenge (noise energy) um 20% gesenkt werden kann und gleichzeitig der Druck um etwa 10% erhöht werden kann. Im allgemeinen ist der Querschnittsverminderer einstückig mit der ringförmigen Nut ausgebildet. Der Querschnittsver minderer 3f kann jedoch auch ein von dem Gehäuse unter schiedliches Teil sein, das in der ringförmigen Nut 3a befestigt ist. Der Querschnittsverminderer 3f kann derart aufgebaut sein, daß er die innere Fluidströmung zum inneren Umfang entlang der Abschrägung führt. Das Gehäuse kann im allgemeinen aus Aluminium in einem Kokillengußverfahren hergestellt werden, wobei der Querschnittsverminderer 3f aus Stahl, Keramik oder aus fluorplastischem Material hergestellt sein kann.

Wie in Fig. 3(A) gezeigt, kann die Ausbildung des Quer schnittsverminderers 3f als unterschiedliches Teil zu der ringförmigen Nut 3a, zum Beispiel, die Anordnung opti mieren, wodurch die Verwendung von verschleiß- und korro sionsfesten Materialien ermöglicht wird und auch das Ersetzen des Querschnittsverminderers 3f vereinfacht wird. Dadurch ist es möglich, den Querschnittsverminderer 3f in einem guten Zustand zu halten, sogar wenn die Zentri fugalpumpe einer inneren Strömungsgeschwindigkeit ausge setzt wird, die doppelt so hoch ist wie die Umfangsge schwindigkeit.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung, die in den Fig. 11-15 beschrieben ist, wird eine Stelle der Ab schrägung, die sich ungefähr mittig an dem Querschnitts verminderer 3f befindet, genauer definiert und untersucht, wodurch die Funktion der Abschrägung effektiver wird. Er findungsgemäß erstreckt sich der Bereich nahe der Saug/Aus ström-Mitte 3e über etwa 70% eines Bereichs, der sich von zumindest der Saug/Ausström-Mitte 3e der ringförmigen Nut 3a, die zwischen der Saugöffnung 3b und der Ausströmöffnung 3c ausgebildet ist, zu der Mitte der Ausströmöffnung 3c erstreckt. Der Querschnittsverminderer 3f ist derart aus gebildet, daß, wie in Fig. 11 gezeigt, ein Punkt P1 unter der Oberfläche des Querschnittsverminderers 3f (der Ober fläche der Abschrägung) mit einem Durchmesser von (3D₂+D₁)/4 in der ringförmigen Nut 3a angeordnet ist, mit einem Abstand (D₂-D₁)/8 von der Bodenfläche der ringförmigen Nut 3a mit einem Durchmesser (D₂+D₁)/2 der ringförmigen Nut 3a, wenn kein Querschnittsverminderer 3f in der ring förmigen Nut 3a vorhanden ist. In der obigen Beschreibung sind D₁ und D₂ die inneren und äußeren Umfangsdurchmesser der ringförmigen Nut 3a, gemessen von der Mitte der Welle 14. In der vorliegenden Ausführungsform liegt zwischen der Saug/Ausström-Mitte 3e und der Mitte der Ausströmöffnung ein Winkel von 160°. Daher wird die Tiefe der ringförmigen Nut 3a, sofern diese dem obigen Verhältnis entspricht, in einem Bereich, der von der Saug/Ausström-Mitte 3e bis zu einem Winkel von 112° führt, geringer. Dieser Bereich kann bis zu 70% eines Bereichs betragen, der sich von der Saug/Ausström-Mitte 3e zu der Mitte der Ausströmöffnung 3b, nahe der Saug/Ausström-Mitte 3e, erstreckt, wenn nötig.

Auf der Ausström- oder Auslaßseite der Saug/Ausström-Mitte 3e ist die Fluidströmung mehr in eine Umfangsrichtung als in eine Drehrichtung gerichtet. Daher ist eine Gegenmaß nahme zur Lärmreduzierung ausreichend, wenn sie überwiegend auf die Komponenten der inneren Fluidströmung in Umfangs richtung ausgeübt wird. Zur Reduzierung von Lärm, der von einer turbulenten Strömung verursacht wird, ist es unbe dingt nötig, ein Abreißen der Strömung an dem äußeren Umfang (des Schaufelrads) zu vermeiden. Eine gute Möglich keit, dieses Abreißen zu vermeiden, ist es, die Quer schnittsfläche der ringförmigen Nut zu senken. Wenn jedoch die Querschnittsfläche nur gesenkt wird, wird der untere Durchgang zu schmal werden, so daß das Gas- oder Luftvolu men (Volumenstrom) sinkt.

In der vorliegenden Ausführungsform kann eine ausreichende Querschnittsfläche erhalten werden und demgemäß kann ein spezifisches Luftvolumen am inneren Umfang durch das Vor sehen des Querschnittsverminderers 3f an dem äußeren Umfang aufrechterhalten werden, wie vorab beschrieben. Es ist effektiv möglich, durch den Querschnittsverminderer das Abreißen der Luftströmung zu verhindern und den durch die inneren Strömungsturbulenzen verursachten Verlust zu ver mindern.

In Fig. 12 ist eine Abänderung der vorliegenden Ausfüh rungsform gezeigt, in der ein mittlerer Abschnitt des Quer schnittsverminderers 3f weniger tief als der Punkt P1, der als Bezugspunkt in Fig. 11 verwendet wird, ausgebildet ist, wodurch der Querschnittsverminderer 3f der ringförmigen Nut 3a effektiver wirkt.

Fig. 13 zeigt eine andere Abänderung der vorliegenden Aus führungsform, in der der Querschnittsverminderer 3f in einem Abschnitt vorgesehen ist, der sich von den inneren und äußeren Umfangskanten der ringförmigen Nut 3a in Rich tung der Bodenfläche der ringförmigen Nut 3a erstreckt. In dieser Abänderung ist das Verhältnis bezüglich der Tiefe der ringförmigen Nut an der Position P1 das gleiche wie in Fig. 11.

Fig. 14 zeigt eine weitere Abänderung der vorliegenden Aus führungsform, in der der Querschnittsverminderer 3f aus einem abgeschrägten Vorsprung gebildet ist, der mit einem kleinen Zwischenraum nahe einer Stelle (Kante) mit einem schmalen Spalt beabstandet beginnt, der zwischen dem äuße ren Umfang des Schaufelrads 1 und dem äußeren Umfang der ringförmigen Nut 3a gebildet ist und zur Bodenfläche der ringförmigen Nut 3a führt. Der Querschnittsverminderer 3f der ringförmigen Nut 3a weist einen gewissen Zwischenraum zu der äußeren Umfangskante der ringförmigen Nut 3a auf, so daß etwas von einem senkrechten Abschnitt an der äußeren Umfangsseite verbleibt, wodurch das Positionieren des Schaufelrads vereinfacht wird.

Fig. 15 zeigt eine andere Änderung der vorliegenden Aus führungsform, in der der äußere Umfangsabschnitt des Quer schnittsverminderers 3f der ringförmigen Nut 3a weniger tief als der Bezugspunkt P1 in Fig. 14 ausgebildet ist, wodurch der Querschnittsverminderer effektiver wird. In dieser Abänderung ist der Querschnittsverminderer 3f derart ausgeführt, daß die Tiefe geringer als (D₂-D₁)/10 wird, ausgehend von dem kleinen Abstand bei D₂, und zwar eine Tangente zwischen dem Punkt P1 am Durchmesser (3D₂+D₁)/4 der ringförmigen Nut 3a und einer Kurve, die die Form eines Abschnitts angibt, der sich von dem Durchmesser (3D₂+D₁)/4 der ringförmigen Nut 3a zu D₂ erstreckt.

In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zentrifugalpumpe enthält die Zentrifugalpumpe, wie in Fig. 16 gezeigt, auch das Schaufelrad 1 und das das Schaufelrad 1 aufnehmende Gehäuse 3 mit einer Saugöffnung 3b und einer Ausströmöffnung 3c. In einem den Schaufeln 1a des Schau felrads 1 gegenüberstehenden Abschnitt des Gehäuses 3 ist die ringförmige Nut 3a entlang der Drehrichtung des Schau felrads 1 ausgeformt und erstreckt sich von der Saugöffnung 3b zu der Ausströmöffnung 3c und ist in Richtung der Schau feln 1a geöffnet. In dieser Zentrifugalpumpe ist der Quer schnittsverminderer 3f zum Reduzieren der Querschnitts fläche der ringförmigen Nut 3a in einem Teilbereich vorge sehen, der sich zumindest von der Mitte oder dem Mittel punkt 3e eines Teils der ringförmigen Nut 3a zwischen der Saugöffnung 3b und der Ausströmöffnung 3c und der Mitte der Ausströmöffnung 3c erstreckt. Die Tiefe der ringförmigen Nut 3a von der Oberfläche des Gehäuses 3 gegenüber des Schaufelrads 1 steigt beginnend an einem mittleren Bereich zwischen der Mitte 3e der ringförmigen Nut 3a an, wobei die Fig. 16 Querschnitte der ringförmigen Nut 3a bei A-A, C-C und D-D in Umfangsrichtung zeigt, und zwar in ansteigender Reihenfolge der Tiefe der ringförmigen Nut 3a. In der vor liegenden Ausführungsform kann die Verwendung des Quer schnittsverminderers 3f den Geräuschpegel senken und einen höheren statischen Druck erbringen, sogar in einem Bereich mit einem großen Luftvolumen, wobei sich weiterhin ein großes spezifisches Luftvolumen ergeben kann, da der Be reich D-D groß ausgeführt ist.

In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung, beschrieben in den Fig. 17(A) und 17(B), ist die Ab schrägung der ringförmigen Nut 3a einteilig mit dem Gehäuse 3 ausgebildet und die innere Oberfläche der ringförmigen Nut 3a ist abgeschrägt ausgebildet und steht nach innen in die ringförmige Nut 3a innerhalb des Bereichs einer abge schrägten Ausbildung des Gehäuses 3, wodurch der Quer schnittsverminderer 3f gebildet wird. Wie in Fig. 17(A) gezeigt, ist die Wanddicke T bei der maximalen Dicke des Gehäuses 3, innerhalb des Bereichs der abgeschrägten Aus bildung, zweimal größer als die Wanddicke t eines Bereichs, in dem keine Abschrägung am selben Umfang ausgebildet ist. Wenn ein Gehäuse mit einem dicken Wandabschnitt zur Bildung des Querschnittsverminderers 3f verwendet wird, gezeigt in Fig. 17(A), kann das Auftreten von Problemen bei einem ab genützten Gehäuse vermieden werden. Weiterhin kann die Massenproduktion mit einer hohen Qualität dadurch gesichert werden, daß eine Gußform mit der gewünschten Form verwendet wird, wodurch durch ein Erhöhen der Wanddicke des Gehäuses auch eine ansteigende Standzeit ermöglicht wird. Fig. 17(B) zeigt eine Abänderung der vorliegenden Ausführungsform, und zwar das als Teil der ringförmigen Nut 3a ausgebildete Ge häuse, das zu einer Abschrägung geformt ist, die sich nach innen in die ringförmige Nut 3a erstreckt, ohne die Dicke zu verändern, wodurch Material gespart und das Gewicht der Zentrifugalpumpe reduziert wird. In der Zentrifugalpumpe ist die Maximalgeschwindigkeit der inneren Strömung im all gemeinen zweimal so groß wie die Umfangsgeschwindigkeit des Schaufelrads. Mit einer so hohen Strömungsgeschwindigkeit sind die oben beschriebenen Erwägungen nötig. In den obigen Ausführungsformen sind Formen der ringförmigen Nut be schrieben, die für einseitige glockenförmige Zentrifugal pumpen verwendet werden können, es ist jedoch auch möglich, die ringförmige Nut mit einem teilweise darin angeordneten Querschnittsverminderer zu versehen, der für eine doppel seitige Schaufelzentrifugalpumpe verwendet wird.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform, die in den Fig. 18 bis 22 gezeigt ist, wird eine doppelseitige Schaufelzentrifugalpumpe ausgeführt. Der Grundaufbau dieser Zentrifugalpumpe wird unter Bezug auf die Fig. 18 bis 20(A) und 20(B) erklärt. Die vorliegende Ausführungsform der dop pelseitigen Schaufelzentrifugalpumpe weist eine Quer schnittsverminderung durch eine Abschrägung auf, die in Richtung des Schaufelrads ausgehend von nahe einem schmalen Spalt geneigt ist, und zwar an der äußeren Umfangsseite der ringförmigen Nut in dem Gehäuse, wobei die Abschrägung in positiver Weise den inneren Fluidstrom, der von dem äußeren Umfang des Schaufelrads ausströmt, zu der Ausströmöffnung oder zu dem inneren Umfang des Schaufelrads entlang der Ab schrägung führt.

Die doppelseitige Schaufelzentrifugalpumpe der vorliegenden Ausführungsform enthält ein doppelseitiges Schaufelrad 101 mit mehreren an seinem äußeren Umfang angeordneten Schau feln 101a, die sich nahezu radial in bezug zu einer Dreh achse erstrecken, einem Gehäuse 103 mit einer seitlich nahe des äußeren Umfangs angeordneten, ringförmigen Nut 103, entsprechend den gegenüberliegenden Schaufeln 101a des Schaufelrads 101, einem Seitendeckel 115 mit einer ringför migen Nut 115a, die seitlich nahe des äußeren Umfangs, den Schaufeln 101a des Schaufelrads 101 gegenüberliegend ge öffnet sind, einem Trennwandabschnitt (Trennwand) 103d, der einen Bereich des Umfangs der ringförmigen Nut 101a des Gehäuses abtrennt, einer Saugöffnung 103b, die nahe des Trennwandabschnitts 103d des Gehäuses angeordnet und axial zum Schaufelrad 101 geöffnet ist, und einer Ausströmöffnung 103c, die nahe des Trennwandabschnitts 103d des Gehäuses angeordnet ist und seitlich gegenüber dem drehenden Schau felrad 1 geöffnet ist. In dieser Zentrifugalpumpe ist ein Querschnittsverminderer 103f zum Reduzieren der Quer schnittsfläche der ringförmigen Nut 103a in einem Teilbe reich vorgesehen, der sich von zumindest der Mitte der ringförmigen Nut 103a zwischen der Saugöffnung 103b und der Ausströmöffnung 103c zu der Ausströmöffnung 103c erstreckt.

In dieser Ausführungsform ist das doppelseitige Schaufelrad 101 von einem Antrieb angetrieben und erzeugt wie in der glockenförmigen Zentrifugalpumpe eine innere Fluidströmung. In diesem Fall besteht der ausgebildete innere Fluidstrom aus einem primären Fluidstrom, der vollständig in Richtung der Drehbewegung des Schaufelrads 101 ausgehend von der Saugöffnung 103b zu der Saug/Ausström-Mitte 103e beschleu nigt ist, und einem Sekundärfluidstrom, der in den Schau feln 101a und dem ringförmigen Strömungskanal 103a als Wir belströmung strömt. Die innere Fluidströmung strömt infol gedessen gleichmäßig von der Saug/Ausström-Mitte 103e zu der Ausströmöffnung 103c über den Querschnittsverminderer 103f ohne ein Abreißen der Fluidströmung.

In den Fig. 19, 20(A) und 20(B) ist die grundlegende Funk tionsweise der doppelseitigen Schaufelzentrifugalpumpe der vorliegenden Ausführungsform gezeigt. Das aus dem Zentrum des äußeren Umfangsabschnitts des Schaufelrads 101 ausströ mende Fluid wird in Richtung der ringförmigen Nut 103a über den durch einen abgeschrägten Abschnitt gebildeten Quer schnittsverminderer 103f geführt. Die innere Fluidströmung strömt aus einer etwas verschobenen Position aus dem Zen trum des äußeren Umfangs des Schaufelrads 101 aus und wird in Richtung der ringförmigen Nut 103a geführt, nahe der in neren Fluidströmung. Dadurch tritt ein Abreißen der Fluid strömung kaum auf, trotz des Unterschieds der Strömungsge schwindigkeit zwischen dem Fluid, das mittig aus dem äuße ren Umfang des Schaufelrads in einer üblichen Zentrifugal pumpe ausströmt, und der Fluidströmung, die aus einer von der mittigen Stellung verschobenen Stellung des äußeren Um fangs des Schaufelrads ausströmt, wodurch ein hoher stati scher Druck erzeugt, das Auftreten von Geräuschen gleich zeitig vermindert und zudem die Verluste, die aus Turbu lenzen der inneren Fluidströmung hervorgerufen werden, verringert werden können. Gemäß der vorliegenden Ausfüh rungsform ist es daher möglich, den Geräuschpegel zu senken und den statischen Druck der doppelseitigen Schaufelzentri fugalpumpe zu erhöhen.

Die Abschrägung des Querschnittsverminderers ist derart ausgebildet, daß D₁ der Durchmesser an der Spaltfläche in radialer Richtung an der äußeren Umfangsseite der ring förmigen Nut 103a des Gehäuses, D₂ der maximale Durchmesser an der äußeren Umfangsseite der ringförmigen Nut 103 des Gehäuses, g₂ ein Seitenspalt und B die Breite über die Seitenflächen ist, wobei die Tiefe des Strömungskanals (D₂-D₁)/2 ist, und zwar in einem Bereich, der sich über 70% eines Bereichs nahe der Saug/Ausström-Mitte von der Saug/ Ausström-Mitte am äußeren Umfang der ringförmigen Nut des Gehäuses zu der Mitte der Saugöffnung erstreckt und über 70% eines Bereichs nahe der Mitte zwischen der Saug- und der Ausströmseite, der sich von der Saug/Ausström-Mitte zur Mitte der Ausströmöffnung erstreckt, mit einer über (D₂-D₁)/8 geringeren Tiefe als der Maximalwert der radialen Tiefe an der äußeren Umfangsseite der ringförmigen Nut an der Fläche des Seitenspalts g₂.

Der Querschnittsverminderer 103f zur Reduzierung der Quer schnittsfläche der ringförmigen Nut durch eine Abschrägung kann ein wie in den Fig. 20(A) und 20(B) befestigtes sepa rates Teil sein, das den inneren Fluidstrom entlang der Ab schrägung in Richtung des Schaufelrads und zu der Ausgangs öffnung oder dem inneren Umfang des Schaufelrads führt.

Unter Bezug auf Fig. 21 wird eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung beschrieben. Der Querschnittsverminderer der ringförmigen Nut des Gehäuses ist mit einer seitlichen Ab schrägung gebildet, die an einer spezifischen Stelle be ginnt, wobei nahe des schmalen Spalts g₁ ein Spalt vorge sehen ist, so daß die Wirksamkeit der Abschrägung erhöht wird. Der Querschnittsverminderer 103f der ringförmigen Nut 103a ist nahe des Spalts g₁ und mit einigem Zwischenraum dazu an der äußeren Umfangsseite der ringförmigen Nut 103a des Gehäuses angeordnet. Dieser Spielraum kann zum Posi tionieren des Schaufelrads verwendet werden.

In einer weiteren Abänderung der vorliegenden Ausführungs form, wie in Fig. 22 beschrieben, ist der mittlere Bereich des Querschnittsverminderers 103f der ringförmigen Nut 103a weniger tief ausgebildet als der Punkt P1, der als Bezugs punkt der ersten Abänderung der vorliegenden Ausführungs form verwendet wurde, zum Erhöhen der Wirksamkeit des Quer schnittsverminderers 103f. Wie in Fig. 22 gezeigt, ist die Tiefe von der kleinen Spaltfläche g₁ bis P₁ an der Mitte der Breite auf dem äußeren Umfang der ringförmigen Nut 103a des Gehäuses auf (D₂-D₁)/10 oder weniger eingestellt, um dadurch die Querschnittsfläche der ringförmigen Nut 103a zu vermindern und die Strömungslenkung der Luftströmung in die innere Umfangsseite zu verstärken.

Weiterhin kann die Tiefe der ringförmigen Nut ausgehend von der kleinen Spaltfläche des Gehäuses an der äußeren Um fangsseite des Gehäuses 103 vergrößert werden (nicht ge zeigt), und zwar in der Reihenfolge eines mittleren Be reichs zwischen der Mitte 103e zwischen der Saug- und Aus strömseite und der Saugöffnung 103b des Gehäuses, der Mitte 103e zwischen der Saug- und Ausströmseite und einem mittle ren Bereich zwischen der Saug/Ausström-Mitte 103e und der Ausströmöffnung 103c. Auf der Saugseite ist in Umfangsrich tung keine Abschrägung an der äußeren Umfangsseite der ringförmigen Nut des Gehäuses vorgesehen, wobei die Funk tionseigenschaften auf ein großes Luftvolumen ausgelegt sind, so daß das von dem äußeren Umfang des Schaufelrads ausströmende Fluid entlang des äußeren Umfangs strömen und nicht die in die Saugöffnung gezogene Strömung kreuzen wird. Ferner kann bei dieser Ausführungsform das maximale Luftvolumen um ungefähr 20% erhöht werden, verglichen mit dem Luftvolumen, das in der ringförmigen Nut strömt, dessen Querschnittsfläche unverändert auf einem bestimmten Wert von der Saugöffnung zu der Saug/Ausström-Mitte verbleibt. Weiterhin wurde die Dicke des Gehäuses in dem Bereich der Abschrägung gegenüber dem anderen Teil (Nut ohne Quer schnittsverminderer) verdoppelt, wodurch die Dicke des Gehäuses am Querschnittsverminderer 103f vergrößert wird und Beschädigungen des Gehäuses 103 vermieden werden kön nen, zum Beispiel durch Abtrag durch den Hochgeschwindig keitsfluidstrom.

Gemäß der beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung kann eine Strömungsablösung der inneren Fluidströmung durch das Vorsehen des Querschnittsverminderers in der ringförmi gen Nut verhindert werden, wodurch sich ein niedriger Ge räuschpegel und höherer statischer Druck über den gesamten Bereich der Luftvolumenströme einstellt.

Unter Bezug auf die Fig. 23, 24 und 25 wird eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform beschrieben. In Fig. 23 ist eine Schnittansicht eines Hauptabschnitts der Zentri fugalpumpe und die Saug- und Ausströmöffnung zeigt. Fig. 24 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 24-24. In diesen Figuren weist das Gehäuse 3 eine ringförmige Nut 3a mit einem ringförmigen Strömungskanal 208 auf. Der ringförmige Strömungskanal 208 weist die Form einer ringförmigen Nut auf, die eine im wesentlichen halbbogenförmige Öffnung aufweist, die in eine zu der Achse der Welle 14 des An triebs parallele Richtung geöffnet ist. Ein Ende des Strö mungswegs 208 der ringförmigen Nut ist mit der Saugöffnung 3b in Verbindung, während ein gegenüberliegendes Ende in Verbindung mit der Ausströmöffnung 3c steht. Der Abschnitt von der Ausströmöffnung 3c zu der Saugöffnung 3b ist durch eine Trennwand 3d getrennt, die dem Schaufelrad mit einem sehr kleinen Spalt getrennt gegenüber angeordnet ist. Ein Saugseitendurchgang 206 ist angrenzend an die Saugöffnung 3b und ein Ausströmseitendurchgang ist angrenzend an die Ausströmöffnung 3c parallel mit einem Geräuschminderer- oder Schalldämpfergehäuse 5 angeordnet, das auch als ein Basisteil, wie in Fig. 25 gezeigt, dient.

Das Schaufelrad kann ein Schaufelverstärkungsband und meh rere Flügel oder Schaufeln aufweisen, wobei das Schaufel versteifungsband einen ringförmigen Schlitz 211 aufweist, der axial gegenüber dem ringförmigen Strömungskanal 208 ge öffnet und auf der Welle 14 zentriert ist. Der Öffnungsab schnitt des ringförmigen Strömungskanals 208 und der des Schaufelversteifungsbands liegen einander gegenüber, und zwar durch das Montieren des Schaufelrads 1 auf der Welle 14 des Antriebs oder des Motors, wodurch ein ringförmiger Strömungskanal 212 mit einem kreisförmigen Abschnitt gebil det wird.

Bei Drehung des Motors dreht sich das auf der Welle 14 be festigte Schaufelrad. Dadurch wird das durch die Saugöff nung 3b eingeführte Fluid unter Beschreibung einer Spiral- oder Wirbelströmung, wie durch die Pfeile gezeigt, in dem ringförmigen Strömungskanal 212 mit dem kreisförmigen Ab schnitt, den der ringförmige Strömungskanal 208 und das Schaufelversteifungsband enthält, unter der Wirkung der Schaufeln 1a des Schaufelrads in eine Drehbewegung ver setzt, wie in den Fig. 27 und 28 gezeigt. Das Fluid wird durch die Schaufeln 1a unter Druck gesetzt und allmählich in die Richtung der Drehbewegung, wie durch F angedeutet, gefördert. Das dadurch unter Druck gesetzte Fluid wird zur Ausströmöffnung 6c durch die Wirkung der Trennwand 3d ge fördert und strömt anschließend aus.

Wie in Fig. 23 gezeigt, die einen Teilschnitt eines Haupt abschnitts der Trennwand 3d, der Saug- und Ausströmöffnung 6b, 6c und des Schaufelrads 1 zeigt, weist die Trennwand 3d an einem vorderen Abschnitt gegenüber dem Schaufelrad 1 eine Strömungsführung 210 auf, die z. B. als Platte mit einem Saug-Führungsabschnitt 210a zum gleichmäßigen Führen des von der Saugöffnung 3b eingeführten Fluids zum ring förmigen Strömungskanal 212 und einem Ausström-Führungs abschnitt 210b zum gleichmäßigen Führen des unter Druck gesetzten Fluids zur Ausgangsöffnung 3c ausgebildet ist. Wie auch aus dieser Figur ersichtlich, wird das durch das Schaufelrad 1 unter Druck gesetzte Fluid durch die Wirkung der Trennwand 3d, wie durch den Pfeil AUS angedeutet, zu der Ausgangsöffnung 3c geführt. Das Fluid 213, das zwischen benachbarten Schaufeln verbleibt, während ein Ausströmen durch die Trennwand 3d verhindert wird, wird jedoch unver ändert zur Seite der Saugöffnung 3b gefördert und wird dadurch zur Saugseite hinüber getragen bzw. mitgeführt. Die mitgeführte Fluidströmung wird an der Trennwand vorbei zur Saugseite hin gefördert, z. B. nach einer Drehzahlabsenkung. Auf der Saugseite strömt das unter Druck gesetzte Fluid über die gesamte Breite der Schaufeln 1a aus und expandiert ohne eine Drehbewegung im wesentlichen gleichmäßig in dem ringförmigen Strömungskanal 212. Diese expandierte Strömung vermischt sich mit dem von der Saugöffnung 3b zugeführten Fluid und ist durch den Pfeil EIN angedeutet, wodurch es das einströmende Fluid stört. Durch diese Störung kann das durch die Saugöffnung 3b von außen zugeführte Fluid keine gleichmäßige Drehströmung in dem Strömungskanalabschnitt nahe der Saugöffnung 3b bilden, und nur nachdem dieser Mischbereich passiert wurde, bildet sich eine effektive Drehströmung. Gemäß durch die Erfinder durchgeführten Versuchen erreicht der Mischbereich einen Umfangswinkel von 40° ausgehend von der Saugöffnung 3b in Richtung zur Aus strömöffnung 3c, wie in Fig. 28 gezeigt.

In dieser Ausführungsform, im Hinblick auf den eben erwähn ten Aspekt, ist ein Verbindungskanal 214 an der äußeren Um fangsseite des Saug-Führungsabschnitts 210a der Strömungs führung 210 der Trennwand 3d vorgesehen, wie in Fig. 23 ge zeigt, wobei der Verbindungskanal 214 mit der Saugöffnung 3b von der Oberflächenseite her, gegenüber den Schaufeln 1a in Verbindung steht. Dieser Verbindungskanal bildet einen Zusatzströmungsweg zur Zufuhr von Fluid. Das zwischen benachbarten Schaufeln 1a verbleibende Fluid 213 wird durch den Verbindungskanal 214 geführt, vor einer Expansion in der Nähe des Vorderendes des Saug-Führungsabschnitts 210a und wird dann zu der Seite der Saugöffnung 3b ausgestoßen (geschleudert), wie durch den Pfeil 215 angedeutet. Der Verbindungskanal 214 weist einen Winkel auf, der schräg nach vorne relativ zur Bewegungsrichtung der Schaufeln 1a weist, so daß das aus dem Kanal 214 herausgeschleuderte Gas gleichmäßig in dem ringförmigen Strömungskanal 212 rotieren kann. In diesem Zusammenhang ist zu beachten, daß der Ver bindungskanal 214 eine Oberfläche 214a aufweist, die nach vorne relativ zur Vorwärtsbewegung der Schaufeln 1a geneigt ist. Der Winkel der Oberfläche 214a wird mit α bezeichnet. In dieser Ausführungsform weist der Winkel einer Oberfläche 214b, die hinter der Oberfläche 214a angeordnet ist, auch den gleichen Winkelwert auf. Bezüglich der radialen Posi tion des Verbindungskanals 214 im Verhältnis zu dem Schau felrad 1 ist der Kanal 214 mehr an der äußeren Umfangsseite der Schaufeln 1a angeordnet, wie in Fig. 24 gezeigt, da das Fluid durch die Zentrifugalkraft außen mehr verdichtet wird, verursacht durch die Schaufeln 1a, und diese Stellung für die Anordnung einer rotierenden Fluidströmung vorteil haft ist.

Gemäß dieser Ausführungsform strömt die an der äußeren Um fangsseite des Schaufelrads 1 vorhandene mitgeführte Fluid strömung aus dem Verbindungskanal 214 aus und bildet eine Strahlströmung 215, da der Verbindungskanal 214 an dem äußeren Umfangsabschnitt des Saug-Führungsabschnitts 210a der Strömungsführung 210 an der Trennwand 3d ausgebildet ist. Die Strahlströmung 215 strömt zur inneren Umfangsseite des Gehäuses 3 entlang der inneren Wand des Gehäuses und dann zur inneren Umfangsseite des Schaufelrads 1 und bildet eine sich drehende Strömung (Drehströmung). Dadurch wird das sich um die Strahlströmung 215 herum befindliche Fluid durch die Strahlströmung mitgerissen und in eine Dreh richtung geführt. Andererseits strömt das wegen dem Vor handensein der Trennwand 3d zwischen benachbarten Schaufeln 1a verbleibende komprimierte Fluid 213 aus der äußeren Umfangsseite über den Verbindungskanal 214 aus, so daß die innere Umfangsseite zwischen benachbarten Schaufeln 1a einen einem fluidfreien Zustand ähnlichen Zustand annimmt, wodurch das Gas in der Nähe der Saugöffnung 3b unmittelbar am Saug-Führungsabschnitt 210a, wobei das Gas von außen zugeführt wurde, leicht in das Schaufelrad einströmt. Da durch, wegen der Erzeugung einer Kreisströmung durch die Strahlströmung 215 und dem einfachen Ansaugen von Fluid zu der inneren Umfangsseite des Schaufelrads 1, kann sich eine Drehströmung 216 gleichmäßig nahe der Saugöffnung 3b aus bilden, direkt nach dem Passieren des Saug-Führungsab schnitts 210a. Gleichzeitig steigt die Benetzungslänge am Umfang ebenfalls an. In der Nähe der Saugöffnung 3b wird der Mischbereich von der Saugöffnung 3b zu der Ausström öffnung 3c kleiner und die Benetzungslänge am Umfang steigt, im Vergleich zum Stand der Technik, so daß erfin dungsgemäß die Drucksteigerung proportional zum Umfangs winkel und der Benetzungslänge vergrößert werden kann. Dadurch kann das Zentrifugalgebläse einen erhöhten Aus gangsdruck liefern und seine Leistungsfähigkeit steigern. Durch die gleichmäßige Ausbildung einer Drehströmung nahe der Saugöffnung 3b, die direkt nach dem Passieren des Saug- Führungsabschnitts 210a gebildet wird, aufgrund der Erzeu gung der Drehströmung 216 durch die Strahlströmung 215 und wegen dem einfachen Ansaugen des Fluids zur inneren Um fangsseite des Schaufelrads 1, ist die Störung des Fluids in diesem Bereich geringer, so daß die Lärmerzeugung stark abgesenkt werden kann, wodurch eine Geräuschdämpfungswir kung erzielt wird.

Gemäß durch die Erfinder durchgeführten Versuchen wurde er mittelt, daß der Winkel u des Verbindungskanals 214 relativ zu der Vorwärtsbewegung der Schaufeln 1a zur Erzielung einer Drehströmung einen Winkel im Bereich von 5° bis 35° aufweisen soll. In dieser Ausführungsform beträgt der Winkel α 20° und die radiale Öffnungsweise des Verbindungs kanals 214 ist 1/3 der Schaufelbreite W. Zum Erzielen einer größeren Wirkung wird die Öffnungsweite des Verbindungs kanals 214 so ausgebildet, daß sie die gesamte Schaufel breite überdeckt, vorzugsweise an der äußeren Umfangsseite. Wenn eine noch größere Wirkung erzielt werden soll, kann die radiale Anordnung des Verbindungskanals außerhalb, vor zugsweise 1/6 oder mehr außerhalb, der Mitte der Schaufel breite W erfolgt. Ferner wurden bezüglich der Anordnung des Verbindungskanals 214 am Umfang gute Ergebnisse dann er zielt, wenn das hintere Ende B relativ zu der Vorwärts bewegung der Schaufeln 1a zu dem Vorderende A des Ausström- Führungsabschnitts 210b einen Abstand aufweist, der etwa 1,5- bis 2,5mal so groß ist wie der Abstand zwischen be nachbarten Schaufeln 1a. Der Öffnungsbereich des Verbin dungskanals 214 gegenüber dem Schaufelrad 1 ist jedoch nicht auf einen solchen Bereich beschränkt, wenn nur das zwischen benachbarten Schaufeln 1a verbleibende kompri mierte Gas dem Verbindungskanal zugeführt werden kann. Die Öffnung kann nicht nur, wie in dieser Ausführungsform, an dem Saug-Führungsabschnitt 210a angeordnet sein, sie kann auch die Saug- und Ausström-Führungsabschnitte 210a, 210b überspannen.

In Fig. 29 sind statische Druck/Luftvolumenstrom-Verhält nisse eines Zentrifugalgebläses gemäß dieser Ausführungs form und eines üblichen Zentrifugalgebläses aufgetragen. Die Linie (Kurve) A stellt eine aerodynamische Charakteri stik dar, die mit dem Verbindungskanal gemäß dieser Ausfüh rungsform erhalten wurde, während die Linie (Kurve) B eine aerodynamische Charakteristik darstellt, die gemäß dem Stand der Technik ohne Verbindungskanal erhalten wurde. Diese Charakteristika wurden unter den folgenden Bedingun gen erhalten:

- Verwendeter Motor\|0,75 kW,
-effektiver Schaufelraddurchmesser	235 mm,
- Motordrehzahl	3420 min⁻¹,
- Spalt zwischen Schaufelrad und Trennwand	0,3 mm,
und @	- Winkel des Verbindungskanals	20°.

Wie auch aus dieser Figur ersichtlich, konnte die aerodyna mische Charakteristik dieser Ausführungsform um 20% im Vergleich zum Stand der Technik verbessert werden.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann die selbe auf die Ausbildung einer inneren Umfangsseite eines glockenartigen Zentrifugalgebläses, wie eine Zentrifugal gaspumpe, angewendet werden. In Fig. 30 ist eine teilweise Schnittansicht eines Hauptabschnitts gezeigt, mit in dessen Nähe befindlicher Saug- und Ausströmöffnung. In Fig. 31 ist ein Teilquerschnitt entlang der Linie 31-31 von Fig. 30 ge zeigt. Fig. 32 ist eine Vorderansicht mit abmontiertem Seitendeckel und Schaufelrad.

Gemäß dieser Ausführungsform, gezeigt in Fig. 31, ist ein Verbindungskanal 214 an der inneren Umfangsseite des Saug-Füh rungsabschnitts 210a der an der Trennwand 3d vorgese henen Strömungsführung 210, vorgesehen, wobei der Verbin dungskanal 214 mit der Seite der Saugöffnung 3b ausgehend von der Oberflächenseite, die den Schaufeln gegenübersteht, in Verbindung steht. Dadurch wird ein Zusatzströmungsweg zur Zufuhr von Fluid gebildet. Das zwischen benachbarten Schaufeln 1a verbleibende Fluid wird vor der Expansion nahe dem Vorderende des Saug-Führungsabschnitts 210a durch den Verbindungskanal 214 geführt und dann zur Seite der Saug öffnung 3b ausgestoßen, wie durch den Pfeil 215 angedeutet. Der Verbindungskanal 214 weist einen schräg nach vorne ge neigten Winkel relativ zur Vorwärtsrichtung der Schaufeln 1a auf, so daß das aus dem Kanal 214 ausgestoßene Gas gleichmäßig in dem ringförmigen Strömungskanal 212 eine Drehbewegung ausführen kann. Zu beachten ist in diesem Zusammenhang, daß eine Oberfläche 214a des Verbindungs kanals 214 relativ zur Vorwärtsrichtung der Schaufeln 1a nach vorne geneigt ist. Der Winkel der Oberfläche 214a ist α. Betreffend der radialen Stellung des Verbindungskanals 214 bezüglich dem Schaufelrad 1 ist der Kanal 214 mehr an der inneren Umfangsseite der Schaufeln 1a angeordnet, wie in Fig. 31 gezeigt. Dadurch wird ein verspäteter Beginn der Drehbewegung an der inneren Umfangsseite vermieden, da das Fluid weiter außerhalb durch die Zentrifugalkraft von den Schaufeln 1a komprimiert ist und die Rotation von der äuße ren Umfangsseite her beginnt.

Gemäß dieser Ausführungsform, da der Verbindungskanal 214 an dem inneren Umfangsabschnitt des Saug-Führungsabschnitts 210a der Strömungsführung 210 an der Trennwand 3d angeord net ist, strömt die mitgeführte Fluidströmung, die an der inneren Umfangsseite des Schaufelrads 1 vorhanden ist, aus dem Verbindungskanal 214 aus und bildet eine Strahlströmung 215. Die Strahlströmung 215 strömt zur inneren Umfangsseite des Gehäuses 3 (der Nut um Gehäuse 3) entlang der inneren Wand des Gehäuses (der Nut), dann weiter zur inneren Um fangsseite des Schaufelrads 1 und bildet eine Drehströmung. Das sich zu dieser Zeit um die Strahlströmung 215 befind liche Fluid wird durch die Strahlströmung mitgerissen und in eine Drehrichtung gezogen. Andererseits strömt das komprimierte Fluid 213, das zwischen benachbarten Schaufeln 1a aufgrund dem Vorhandensein der Trennwand 3d verbleiben konnte, aus dem Verbindungskanal 214 aus und der Druck des selben wird vermindert. Infolgedessen kann das von außen zugeführte Gas leicht zum Schaufelrad 1 fließen, und zwar an der inneren Umfangsseite zwischen benachbarten Schaufeln 1a und nahe der Saugöffnung 3b unmittelbar nach dem Passie ren des Saug-Führungsabschnitts 210a der Strömungsführung 210 an der Trennwand 3d. Durch die Erzeugung der Drehströ mung durch die Strahlströmung 215 und das einfache Ansaugen von Gas in die innere Umfangsseite des Schaufelrads 1 wird eine Drehströmung 216 gleichmäßig nahe der Saugöffnung 3a direkt nach dem Passieren des Saug-Führungsabschnitts 210a erzeugt, wobei gleichzeitig die Benetzungslänge am Umfang steigt. Nahe der Saugöffnung 3b wird daher der Mischbereich von der Saugöffnung zu der Ausströmöffnung 3c kleiner und die Benetzungslänge am Umfang steigt im Vergleich zum Stand der Technik, so daß in diesem Zentrifugalgebläse der Druck anstieg proportional zu dem Umfangswinkel und der Be netzungslänge verbessert wird. Dadurch wird es für das Zentrifugalgebläse möglich, den Gebläsedruck zu erhöhen und die Leistungsfähigkeit zu verbessern. Da die Drehströmung nahe der Saugöffnung 3b direkt nach dem Saug-Führungs abschnitt 210a gleichmäßig ausgebildet ist, die Drehströ mung 216 durch die Strahlströmung 215 erzeugt wurde und aufgrund der einfachen Ansaugung des Fluids zur inneren Umfangsseite des Schaufelrads 1, sinkt die Störung des Fluids in diesem Bereich, so daß die Erzeugung von Lärm stark unterdrückt werden kann und eine Geräuschdämpfungs wirkung erzielt wird.

Gemäß einer durch die Erfinder durchgeführten Versuchsmes sung wurde ermittelt, daß ein Winkel α des Verbindungska nals 214 relativ zur Vorwärtsrichtung der Schaufeln 1a in einem Bereich von 5° bis 35° zur Bildung einer Drehströmung vorteilhaft ist. In dieser Ausführungsform ist der Winkel α zu 20° gesetzt und die radiale Aufweitung des Verbindungs kanals 214 weist 1/3 der Breite der Schaufelbreite W auf. Die folgende Anordnung ist zur Erhaltung einer größeren Wirkung. Die radiale Aufweitung des Verbindungskanals 214 kann die gesamte Schaufelbreite überdecken, vorteilhafter weise auf der inneren Umfangsseite. Eine noch größere Wir kung kann erzielt werden, wenn die radiale Anordnung des Verbindungskanals etwa 1/3 oder mehr auf der inneren Seite, ausgehend von der Mitte der Schaufelbreite W, liegt. Fer ner, bezüglich der Anordnung des Verbindungskanals 214 auf dem Umfang, werden gute Ergebnisse erzielt, wenn das hintere Ende B relativ zur Vorwärtsrichtung der Schaufeln 1a einen Abstand von dem Vorderende A des Ausström-Füh rungsabschnitts 210b aufweist, der im Bereich von 1,5- bis 2,5mal dem Abstand zwischen benachbarten Schaufeln 1a liegt. Die Anordnung der Öffnung des Verbindungskanals 214 auf der dem Schaufelrad 1 gegenüberliegenden Seite ist jedoch nicht auf eine solche Stellung beschränkt, wenn nur das zwischen benachbarten Schaufeln 1a verbleibende Fluid in den Verbindungskanal eingeführt werden kann. In dieser Ausführungsform kann nicht nur die Öffnung am Saug-Füh rungsabschnitt 210a liegen, sondern sie kann sich auch über die Saug- und Ausström-Führungsabschnitte 210a, 210b erstrecken.

Die Fig. 33 zeigt den Verlauf des statischen Drucks über dem Luftvolumenstrom eines Zentrifugalgebläses entsprechend dieser Ausführungsform und entsprechend eines Zentrifugal gebläses des Standes der Technik. Die Linie (Kurve) A zeigt eine aerodynamische Charakteristik, die mit dem Verbin dungskanal entsprechend dieser Ausführungsform erhalten wurde, während die Linie (Kurve) B eine aerodynamische Cha rakteristik zeigt, die ohne einen solchen Verbindungskanal gemäß dem Stand der Technik erhalten wurde. Diese Charakte ristika wurden unter den folgenden Bedingungen erhalten:

- Verwendeter Motor\|0,75 kW,
- effektiver Durchmesser des Schaufelrads	235 mm,
- Drehzahl des Motors	420 min⁻¹,
- Spalt zwischen Schaufelrad und Trennwand	0,3 mm,
und @	- Winkel des Verbindungskanals	20°.

Wie aus dieser Figur hervorgeht, ist die aerodynamische Charakteristik dieser Ausführungsform um 20% besser als die des Standes der Technik.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Erfindung für ein doppelseitiges Schaufelzentrifugalge bläse, wie eine Zentrifugalgaspumpe, angewendet werden. Die Fig. 34 ist eine Schnittansicht eines Hauptabschnitts der selben mit einer Einlaßöffnung und deren Umgebung, Fig. 35 ist ein Schnitt entlang der Linie 35-35 von Fig. 34, Fig. 36 ist ein Schnitt entlang der Linie 36-36 aus Fig. 35 und Fig. 37 ist eine teilweise Schnittansicht, die den gesamten Aufbau dieser Ausführungsform zeigt.

In diesen Figuren bezeichnet die Bezugsziffer 1 ein Schau felrad, die Bezugsziffer 3 ein Gehäuse, das einen ringför migen Strömungskanal 208 bildet, die Bezugsziffer 15 einen Seitendeckel, der den ringförmigen Strömungskanal 208 bil det. Der ringförmige Strömungskanal 208 weist die Form einer im allgemeinen halbbogenförmigen Öffnung auf, die in einer parallelen Richtung zur Achse der Welle des Antriebs geöffnet ist. Der Strömungskanal 208 weist eine ringförmige Form auf und ist zu der Welle 14 zentriert. Ein Ende des Strömungskanals steht mit der Saugöffnung 3b in Verbindung, während ein gegenüberliegendes Ende desselben mit der Ausströmöffnung 3c in Verbindung steht. Der Abschnitt von der Ausströmöffnung 3c zu der Saugöffnung 3b wird durch eine Trennwand 3d getrennt, die dem Schaufelrad 1 über einen sehr schmalen Spalt gegenüberliegt. Ein Saugabschnitt 206 grenzt an die Saugöffnung 3b und ein Ausströmabschnitt grenzt an die Ausströmöffnung 3c an, die parallel mit einem Geräuschdämpfer- oder Schalldämpfergehäuse 5 vorgesehen sind, das auch als Basisteil dient.

Das Schaufelrad 1 weist eine Habe und viele Schaufeln oder Flügel 1a auf, wie in Fig. 36 gezeigt. Das Schaufelrad (Nabe) weist eine ringförmige Öffnung 211 auf, die axial zu beiden Seiten geöffnet, gegenüber dem ringförmigen Strö mungskanal 208 angeordnet und auf der Welle 14 zentriert ist. Mehrere Schaufeln 1a sind quer zu dem Schlitz 211 angeordnet. Der geöffnete Abschnitt des ringförmigen Strö mungskanals 208 und des Schaufelrads werden durch das Festlegen des Schaufelrads 1 auf der Welle des Motors einander gegenüber angeordnet, wodurch ein ringförmiger Strömungskanal 212 mit einem im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt gebildet wird.

Durch eine Drehbewegung des Antriebs dreht sich das auf der Welle befestigte Schaufelrad 1. Dadurch wird das durch die Saugöffnung 3b zugeführte Fluid in eine Drehbewegung ver setzt, während es in dem ringförmigen, einen kreisförmigen Abschnitt aufweisenden Strömungskanal unter Wirkung der Schaufeln 1a des Schaufelrads 1 eine spiralförmige Strömung beschreibt, wie durch die Pfeile angedeutet, gezeigt in den Fig. 35 und 36. Das durch die Schaufeln 1a unter Druck ge setzte Fluid wird allmählich (Schritt für Schritt) in die Drehrichtung gefördert. Das dadurch unter Druck gesetzte Fluid wird zu der Ausströmöffnung 3c durch die Wirkung der Trennwand 3d gefördert und strömt aus derselben aus.

Wie in Fig. 36 gezeigt, die eine Schnittansicht eines Hauptabschnitts darstellt, der die Trennwand 3d, die Saug- und Ausströmöffnungen 3b, 3c und das Schaufelrad 1 zeigt, ist die Trennwand 3d mit einem vorderen Endteil gegenüber dem Schaufelrad 1 mit einer Strömungsführung 210 versehen, die einen Saug-Führungsabschnitt 210a, zum Führen des durch die Saugöffnung 3b zugerührten Fluids gleichmäßig in den ringförmigen Strömungskanal 212, und einen Ausström-Füh rungsabschnitt 210b aufweist, zum Führen des unter Druck gesetz 11221 00070 552 001000280000000200012000285911111000040 0002004220153 00004 11102ten Fluids zu der Ausströmöffnung 3c. Wie auch aus dieser Figur ersichtlich, wird das durch das Schaufelrad 1 unter Druck gesetzte Fluid zu der Ausströmöffnung 3c durch Wirkung der Trennwand 3d gefördert, angedeutet durch den Pfeil AUS. Wenn der Auslaß für das Fluid 213 durch die Trennwand 3d verschlossen wird, wobei sich das Gas zwischen benachbarten Schaufeln befindet, so wird das Fluid 213 unverändert zu der Seite der Saugöffnung 3b gefördert und dadurch zur Saugseite hinübergetragen (mitgeführt). Dies wird mitgeführte Fluidströmung genannt. Die mitgeführte Fluidströmung wird an der Trennwand 3d vorbeigeführt und zur Saugseite gefördert, z. B. nach einem Absenken der Drehzahl. Auf der Saugseite strömt das unter Druck stehende Fluid über den gesamten Umfang der Schaufeln 1a aus und expandiert ohne eine Drehbewegung im wesentlichen gleich mäßig innerhalb des ringförmigen Strömungskanals 212. Diese expandierte Fluidströmung wird mit dem durch die Saugöff nung 3b eingeführten Gas gemischt und durch den Pfeil EIN bezeichnet, wodurch die Fluidströmung des einströmenden Fluids gestört wird. Aufgrund dieser Störung kann das durch die Saugöffnung 3b von außen zugeführte Gas in dem Strö mungskanal nahe der Einlaßöffnung 3b nicht beginnen, gleichmäßig eine Drehströmung zu bilden; nur nach dem Passieren dieses Mischbereichs weist es eine effektive Drehströmung auf.

In dieser Ausführungsform und unter Beleuchtung des gerade erwähnten Aspekts, ist ein Verbindungskanal 214 an der äußeren Umfangsseite des Saug-Führungsabschnitts 210a der Strömungsführung 210 an der Trennwand 3d vorgesehen, wobei der Verbindungskanal 214 mit der Saugöffnung 3b, von der Oberflächenseite her, gegenüber den Schaufeln 1a, in Ver bindung steht. Dieser Verbindungskanal bildet einen Zusatz strömungsweg. Das Fluid 213, das zwischen den benachbarten Schaufeln 1a verbleibt, wird durch den Verbindungskanal 214 geführt, vor einem Expandieren nahe dem vorderen Ende des Saug-Führungsabschnitts 210a, und zur Seite der Saugöffnung 3b, wie durch den Pfeil 215 angedeutet, ausgestoßen. Der Verbindungskanal 214 ist mit einem Winkel α schräg nach vorne, relativ zu einer Vorwärtsrichtung der Schaufeln 1a, derart angeordnet, daß das aus dem Kanal 214 herausge schleuderte Fluid gleichmäßig in dem ringförmigen Strö mungskanal 212 rotieren kann. Zu beachten ist, daß die Oberfläche 214a des Verbindungskanals 214 nach vorne rela tiv zu der Vorwärtsrichtung der Schaufeln 1a geneigt an geordnet ist. Der Winkel der Oberfläche 214a beträgt α. In dieser Ausführungsform ist der Winkel der Oberfläche 214a gleich dem Winkel der dahinter angeordneten Oberfläche 214b. Betreffend einer radialen Anordnung des Verbindungs kanals 214 bezüglich des Schaufelrads 1 ist der Kanal 214 mehr an der äußeren Umfangsseite der Schaufel 19 angeord net, wie in Fig. 24 gezeigt. Diese Anordnung wird gewählt, da das Gas durch eine Zentrifugalwirkung von den Schaufeln 1a außen mehr komprimiert wird und auch eine solche Anord nung vorteilhaft für die Bildung einer Drehströmung ist.

Gemäß dieser Ausführungsform, da der Verbindungskanal 214 an dem äußeren Umfangsabschnitt des Saug-Führungsabschnitts 210a der Strömungsführung 210 an der Trennwand 3d ausgebil det ist, strömt die mitgeführte Fluidströmung, die an der äußeren Umfangsseite des Schaufelrads 1 vorhanden ist, aus dem Verbindungskanal 214 aus und bildet eine Strahlströmung 215, wobei die mitgeführte Fluidströmung komprimiertes Fluid 213 ist, das zwischen benachbarten Schaufeln 1a auf grund dem Vorhandensein der Trennwand 3d verbleibt. Die Strahlströmung 215 strömt zur inneren Umfangsseite des Ge häuses 3 (des ringförmigen Strömungkanals) entlang der inneren Wand des Gehäuses und dann weiter zur inneren Um fangsseite des Schaufelrads 1 und bildet eine Drehströmung. Das sich zu dieser Zeit um die Strahlströmung 215 befindli che Fluid wird durch die Strahlströmung mitgerissen und in eine Drehrichtung geführt. Auf der anderen Seite strömt das komprimierte Fluid von der äußeren Umfangsseite über den Verbindungskanal 214 aus, wobei es sich um komprimiertes Fluid 213 handelt, das zwischen benachbarten Schaufeln 1a wegen der Trennwand 3d verblieb, so daß die innere Umfangs seite zwischen benachbarten Schaufeln 1a einen einem fluid freien Zustand ähnlichen Zustand annimmt und daher das von außen zugeführte Fluid nahe der Saugöffnung 3b unmittelbar am Saug-Führungsabschnitt 210a leicht in das Schaufelrad einströmt. Durch die Erzeugung einer Drehströmung durch die Strahlströmung 215 und das einfache Ansaugen von Fluid zur inneren Umfangsseite des Schaufelrads 1, kann eine Dreh strömung 216 gleichmäßig nahe der Saugöffnung 3b gebildet werden, genau nach dem Passieren des Saug-Führungsab schnitts 210a. Zur gleichen Zeit steigt die Benetzungslänge am Umfang ebenfalls. Nahe der Saugöffnung 3b wird daher der Mischbereich von der Saugöffnung zu der Ausströmöffnung 3c kleiner und die Benetzungslänge am Umfang steigt, im Ver gleich zum Stand der Technik, so daß bei diesem Zentrifu galgebläse eine bessere Drucksteigerung erzielt werden kann, proportional zu dem Umfangswinkel und der Benetzungs länge. Dadurch wird es durch das Zentrifugalgebläse mög lich, den Ausgangsdruck zu erhöhen und die Leistung zu ver bessern. Da nahe der Ausgangsöffnung 3b gerade nach dem Passieren des Saug-Führungsabschnitt 210 gleichmäßig eine sich drehende Strömung ausgebildet ist, die sich drehende Fluidströmung 216 durch die Strahlströmung 215 erzeugt wurde und das Ansaugen von Fluid zur inneren Umfangsseite des Schaufelrads 1 erleichtert ist, ist die Störung des Fluids in diesem Bereich vermindert, so daß die Erzeugung von Lärm stark unterdrückt und eine Lärmdämpfungswirkung erzielt werden kann.

Gemäß durch die Erfinder durchgeführten Versuchen wurde bestimmt, daß ein Winkel des Verbindungskanals 214 relativ zu der Vorwärtsrichtung der Schaufeln 1a vorteilhafterweise im Bereich von 5° bis 35° liegt, zur Bildung einer sich drehenden Fluidströmung (Drehströmung). In dieser Ausfüh rungsform ist dieser Winkel α auf 12° gesetzt und die radiale Öffnungsweite des Verbindungskanals 214 wird auf 1/3 der Schaufelbreite W eingestellt. Durch die folgende Anordnung wird eine größere Wirkung erzielt. Die radiale Öffnungsweite des Verbindungskanals 214 kann die gesamte Schaufelbreite überdecken, vorzugsweise an der äußeren Um fangsseite. Wenn eine noch größere Wirkung erzielt werden soll, ist es vorteilhaft, daß die radiale Anordnung des Verbindungskanals von der Mitte der Schaufelbreite W aus außen liegt, vorzugsweise 1/6 oder mehr außen. Ferner, betreffend die Umfangsanordnung des Verbindungskanals 214, wird ein gutes Ergebnis erzielt, wenn ein hinteres Ende B relativ zur Vorwärtsrichtung der Schaufeln 1a einen Abstand von einem Vorderende A des Ausström-Führungsabschnitts 210b aufweist, der in dem Bereich von 1,5- bis 2,5mal dem Ab stand zwischen benachbarten Schaufeln 1a liegt. Die Öff nungsanordnung des Verbindungskanals 214 an der dem Schaufelrad 1 gegenüberliegenden Seite ist jedoch nicht auf eine Stellung für komprimiertes Fluid, das zwischen benachbarten Schaufeln 1a verbleibt und in den Verbindungskanal einge führt werden kann, beschränkt. In der Ausführungsform kann sich die Öffnung nicht nur an dem Saug-Führungsabschnitt 210a befinden, sie kann sich auch über die Saug- und Aus ström-Führungsabschnitte 210a, 210b erstrecken.

Die Fig. 38 zeigt ein Diagramm, bei dem der statische Druck über dem Luftvolumenstrom aufgetragen ist, wobei eine Linie (Kurve) A eine aerodynamische Charakteristik darstellt, die mit dem Verbindungskanal gemäß dieser Ausführungsform er zielt wurde, während die Linie (Kurve) B eine aerodynami sche Charakteristik darstellt, die ohne einen solchen Ver bindungskanal gemäß dem Stand der Technik erhalten wurde. Diese Charakteristika wurden unter den folgenden Bedingun gen erhalten:

- Verwendeter Antrieb\|0,75 kW,
- Drehzahl des Motors	3420 min⁻¹,
- Spalt zwischen Schaufelrad und Trennwand	0,3 mm,
und @	- Winkel des Verbindungskanals	12°.

Wie auch aus dieser Figur ersichtlich ist, konnte die aero dynamische Charakteristik dieser Ausführungsform um 10% im Vergleich zum Stand der Technik verbessert werden.

Obwohl in den oben beschriebenen Ausführungsformen das Fluid, das zwischen benachbarten Schaufeln 1a verbleibt, als Zusatzfluidströmung verwendet wird, kann auch Gas einer anderen Stelle als Zusatzfluidstrom verwendet werden. Wei terhin kann auch Gas, das durch andere Mittel unter Druck gesetzt wird, für den gleichen Zweck verwendet werden. Ins besondere wenn der Zufuhrkanal für die Zusatzfluidströmung nicht in einer Form einer Verbindungsöffnung in der Trenn wand 3d vorgesehen werden muß und daher der Freiheitsgrad entsprechend der Stelle, an der ein solcher Kanal vorge sehen werden muß, erhöht werden kann. Wenn das komprimierte Fluid, das zwischen benachbarten Schaufeln 1a verbleibt, als zusätzliche Fluidströmung verwendet wird, entsprechend den obigen Ausführungsformen, ist es möglich, das Fluid weiterzuverwenden, welches Störungen verursacht, wobei die Benetzungslänge am Umfang steigt, so daß herausragende Wir kungen betreffend verschiedenen Punkten, wie Leistungs fähigkeit, Wirkungsgrad usw., erzielt werden können. Ferner ist die Erfindung nicht auf Zentrifugalgebläse, wie oben beschrieben, beschränkt. Die Erfindung ist natürlich auf Zentrifugalpumpen in einem weiten Bereich anwendbar, zum Beispiel Zentrifugalgas- und Zentrifugalflüssigkeitspumpen.

Gemäß der Erfindung wird, wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich, die Leistungsfähigkeit einer Zentrifugalpumpe erhöht, da es möglich ist, eine Drehströmung gleichmäßiger in einem ringförmigen Strömungskanal auszubilden.

Claims

1. Wirbelstromgebläse mit einem Gehäuse (3), das einen sich von einer Einlaßöffnung (3b) zur Aufnahme von Fluid zu einer Auslaßöffnung (3c) zum Ausführen von Fluid er streckenden ringförmigen Strömungsdurchgang, wobei die Auslaßöffnung (3c) nahe der Einlaßöffnung (3b) angeord net ist, und ein in dem Gehäuse (3) angeordnetes Schau felrad (1) zur Erzeugung einer Wirbelfluidströmung in dem ringförmigen Strömungsdurchgang aufweist, einem An trieb (4) zum Antreiben des Schaufelrads (1) und Ein richtungen für das Wirbelstromgebläse zum Ermöglichen von zumindest einer Geräuschreduzierung, einem Druckan stieg und einer Verminderung des Leistungsbedarfs, wobei die Einrichtungen zumindest einen Querschnittsverminde rer (3f) zur Reduzierung des Querschnitts des eine ring förmige Nut (3a), die gegenüber von Schaufeln (1a) des Schaufelrads (1) angeordnet ist, enthaltenden ringförmi gen Strömungsdurchgang und eine Trennwand (3d) enthal ten, die einen Teil des Umfangs der ringförmigen Nut (3a) abteilt, wobei die Einlaßöffnung (3b) und die Aus laßöffnung (3c) an gegenüberliegenden Endabschnitten der ringförmigen Nut (3a), die durch die Trennwand (3d) abgeteilt ist, angeordnet sind, wobei der Querschnitts verminderer (3f) in einem Bereich des ringförmigen Strö mungsdurchgangs zwischen der Auslaßöffnung (3c) des ringförmigen Strömungsdurchgangs und einer Mitte (3e) zwischen der Einlaßöffnung (3b) und der Auslaßöffnung (3c) des ringförmigen Strömungsdurchgangs angeordnet ist, und Mitteln zur Bildung eines Zusatzströmungswegs zur Zufuhr von einer Zusatzfluidströmung zum ringförmi gen Strömungsdurchgang, ausgehend von der Einlaßöffnung (3b), so daß das Fluid in eine derartige Richtung ge führt wird, daß es eine Wirbelströmung bildet.

2. Wirbelstromgebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnittsverminderer (3f) die Querschnittsfläche der ringförmigen Nut (3a) in einem Bereich reduziert, der sich von ungefähr der äußeren Umfangskante der ring förmigen Nut (3a) zu zumindest ungefähr dem Bodenab schnitt der ringförmigen Nut (3a) erstreckt.

3. Wirbelstromgebläse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnittsverminderer (3f) einen Bereich mit einer im wesentlichen flachen Oberfläche aufweist, der sich zwischen der äußeren Umfangskante und dem Bodenabschnitt der ringförmigen Nut (3a) erstreckt.

4. Wirbelstromgebläse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnittsverminderer (3f) einen bogenförmigen Oberflächenabschnitt aufweist, der sich ungefähr von der äußeren Umfangskante zu einer inneren Umfangskante der ringförmigen Nut (3a) erstreckt.

5. Wirbelstromgebläse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnittsverminderer (3f) einen gewellten Ober flächenabschnitt aufweist, der sich zwischen der äußeren Umfangskante zu dem Bodenabschnitt der ringförmigen Nut (3a) erstreckt.

6. Wirbelstromgebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnittsverminderer (3f) zumindest ein Teil enthält, das von dem die ringförmige Nut (3a) bildenden Gehäuse (3) getrennt ausgebildet und in zumindest einem Bereich der ringförmigen Nut (3a) angeordnet ist.

7. Wirbelstromgebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnittsverminderer (3f) einstückig mit dem Ge häuse (3) ausgebildet ist.

8. Wirbelstromgebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnittsverminderer (3f) die ringförmige Nut (3a) mit einer von einer Oberfläche des dem Schaufelrad (1) gegenüberliegenden Gehäuses (3) ausgehenden unter schiedlichen Tiefe versieht.

9. Wirbelstromgebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wirbelstromgebläse eine Zentrifugalpumpe und das Fluid ein Gas oder eine Flüssigkeit ist.

10. Wirbelstromgebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnittsverminderer (3f) in einem Bereich des ringförmigen Strömungsdurchgangs angeordnet ist, der sich über einen Umfangsbereich von ungefähr 112°, aus gehend von der Mitte (3e) in Richtung der Ausgangsöff nung (3c), erstreckt.

11. Wirbelstromgebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaufelrad (101) doppelseitige Schaufeln mit einer ersten und einer zweiten Mehrzahl an Schaufeln (101a) aufweist, die sich in entgegengesetzte Richtungen am äußeren Umfang erstrecken, die ringförmige Nut (103a) des Gehäuses (103) der ersten Mehrzahl an Schaufeln (101a) gegenüber angeordnet ist, ein Seitendeckel (115) eine andere ringförmige Nut (115a) am äußeren Umfang desselben begrenzt und gegenüber der zweiten Mehrzahl von Schaufeln (101a) angeordnet ist, der ringförmige Strömungsdurchgang die ringförmige Nut (103a) des Gehäuses (103) und die andere ringförmige Nut (115a) des Seitendeckels (115) enthält und der Querschnitts verminderer (103f) in dem ringförmigen Strömungsdurch gang zwischen der Auslaßöffnung (103c) und der Mitte zwischen der Einlaßöffnung (103b) und der Auslaßöffnung (103c) angeordnet ist.

12. Wirbelstromgebläse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnittsverminderer (103f) den Querschnitt der ringförmigen Nut (103a) in einem Bereich vermindert, der sich von ungefähr einer äußeren Umfangskante der ringförmigen Nut (103a) zu zumindest ungefähr einem Bo denbereich der ringförmigen Nut (103a) erstreckt.

13. Wirbelstromgebläse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnittsverminderer (103f) einen im wesentli chen flachen Oberflächenabschnitt aufweist, der sich zwischen der äußeren Umfangskante und dem Bodenbereich der ringförmigen Nut (103a) erstreckt.

14. Wirbelstromgebläse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnittsverminderer (103f) einen bogenförmigen Oberflächenabschnitt aufweist, der sich von nahe der äußeren Umfangskante zu einer inneren Umfangskante der ringförmigen Nut (103a) erstreckt.

15. Wirbelstromgebläse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnittsverminderer (103f) einen gewellten Oberflächenbereich aufweist, der sich zwischen der äußeren Umfangskante und dem Bodenbereich der ring förmigen Nut (103a) erstreckt.

16. Wirbelstromgebläse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnittsverminderer (103f) zumindest ein Teil enthält, das von dem die ringförmige Nut (103a) bil dende Gehäuse (103) getrennt ausgebildet und in zumin dest einem Bereich der ringförmigen Nut (103a) angeord net ist.

17. Wirbelstromgebläse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnittsverminderer (103f) einstückig mit dem Gehäuse (103) ausgebildet ist.

18. Wirbelstromgebläse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnittsverminderer (103f) eine ringförmige Nut (103a) mit einer von einer dem Schaufelrad (101) gegen überliegenden Oberfläche des Gehäuses (103) ausgehenden unterschiedlichen Tiefe aufweist.

19. Wirbelstromgebläse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Wirbelstromgebläse eine Zentrifugalpumpe und das Fluid ein Gas oder eine Flüssigkeit ist.

20. Wirbelstromgebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzfluidströmung eine mitgeführte Fluidströmung ist, die durch das Schaufelrad (101) von der Auslaß öffnungsseite des ringförmigen Strömungsdurchgangs zu der Einlaßöffnungsseite mitgeführt wird, und die Mit tel, die den Zusatzströmungsweg bilden, die Zusatz fluidströmung dem ringförmigen Strömungsdurchgang in einem Bereich nahe der Einlaßöffnung (103b) zuführen, so daß eine Wirbelströmung gebildet wird.

21. Wirbelstromgebläse nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die einen Teil des Umfangs der ringförmigen Nut (103a) abtrennende Trennwand (103d) durch einen Spalt (g) von einem Schaufelbewegungsweg des Schaufelrads (101) ge trennt ist und die Mittel zur Bildung des Zusatzströ mungswegs die Zusatzfluidströmung mit einem Winkel von ungefähr 5° bis 35° relativ zur Vorwärtsrichtung der Schaufel (101a) des Schaufelrads (101) zuführt, wobei eine Bezugsebene eine Oberfläche der Trennwand (103d) ist, die zur Definition des Spalts g gegenüber dem Schaufelrad (101) dient.

22. Wirbelstromgebläse nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die einen Teil des Umfangs der ringförmigen Nut (103a) abtrennende Trennwand (3d) von einem Schaufelbewegungs weg des Schaufelrads (101) durch einen Spalt (g) beab standet ist und die Mittel zur Bildung eines Zusatz strömungswegs eine Ausström-Führungseinrichtung zur Führung der von der Auslaßöffnungsseite zu der Einlaß öffnungsseite der Trennwand (103d) geförderten mitge führten Fluidströmung, so daß die mitgeführte Fluid strömung schräg nach vorne relativ zu einer Vorwärts richtung der Schaufeln (101f) des Schaufelrads (101) ausströmt, wobei als Bezugsebene eine Oberfläche der Trennwand (103d) verwendet wird, die den Spalt (g) zu dem Schaufelrad (101) definiert.

23. Wirbelstromgebläse nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausström-Führungseinrichtung ein an der Trennwand (3d) angeordnetes Strömungsführungsteil ausweist, so daß die mitgeführte Fluidströmung schräg nach vorne mit einem Winkel von ungefähr 5° bis 35° relativ zur Vor wärtsrichtung der Schaufeln (101f) ausströmt, wobei als Bezugsebene die Oberfläche der Trennwand (3d) verwendet wird, die den Spalt (g) zu dem Schaufelrad (101) defi niert.

24. Wirbelstromgebläse nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (3d) einen Strömungsführungsabschnitt zum Führen der Fluidströmung von der Einlaßöffnung zu dem ringförmigen Strömungsdurchgang und den Schaufeln (101f) des Schaufelrads (101) enthält und die Ausström-Führ ungseinrichtung in dem Strömungsführungsabschnitt der Trennwand (3d) angeordnet ist.

25. Wirbelstromgebläse nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausström-Führungseinrichtung als Ausschnitt des Strömungsführungsabschnitts gebildet ist.

26. Wirbelstromgebläse nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die bei dem Ausschnitt des Strömungsführungsabschnitts gebildete Ausström-Führungseinrichtung eine einer Schaufel (101a) des Schaufelrads (101) gegenüberliegen den Seite eine Öffnung aufweist, in einem derartigen Bereich, daß in einer Umfangsrichtung ein hinteres Ende der Öffnung von dem hinteren Ende des Strömungsfüh rungsabschnitts der Trennwand (3d) relativ zu der Vor wärtsrichtung der Schaufeln (101a) des Schaufelrads (101) mit einem Abstand beabstandet ist, der ungefähr 1,5- bis 2,5mal der Schaufel-zu-Schaufel-Abstand des Schaufelrads (101) ist.

27. Wirbelstromgebläse nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Ausschnitt in dem Strömungsführungsab schnitt gebildete Ausström-Führungseinrichtung eine Öffnung auf einer einer Schaufel (101a) des Schaufel rads (101) gegenüberliegenden Seite aufweist, mit einem Winkel einer Oberfläche des Öffnungsbereichs, der nach vorne relativ zu der Vorwärtsbewegung der Schaufel (101a) ungefähr 5° bis 35° beträgt.

28. Wirbelstromgebläse nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Ausschnitt in dem Strömungsführungsab schnitt gebildete Ausström-Führungseinrichtung eine Öffnung an einer einer Schaufel (101a) des Schaufelrads (101) gegenüberliegenden Seite aufweist, in einem Be reich, der außerhalb des Bereichs gegenüber der Schau fel (101a) des Schaufelrads (101) in radialer Richtung angeordnet ist.

29. Wirbelstromgebläse nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Ausschnitt in dem Strömungsführungsab schnitt ausgebildete Ausström-Führungseinrichtung eine Öffnung an einer einer Schaufel (101a) des Schaufelrads (101) gegenüberliegenden Seite aufweist, wobei die Öff nung außerhalb eines mittigen Bereichs der Schaufel (101a) in einem Bereich gegenüber der Schaufel (101a) in radialer Richtung angeordnet ist.

30. Wirbelstromgebläse nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Ausschnitt in dem Strömungsführungsab schnitt gebildete Ausström-Führungseinrichtung eine Öffnung an einer einer Schaufel (101a) des Schaufelrads (101) gegenüberliegenden Seite aufweist, wobei die Öff nung an einer äußeren Umfangsseite zumindest 1/6 in ra dialer Richtung bezüglich einem mittigen Bereich der Schaufel (101a) gegenüber der Schaufel (101a) angeord net ist.

31. Wirbelstromgebläse nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Ausschnitt des Strömungsführungsab schnitts gebildete Ausström-Führungseinrichtung eine Öffnung an einer einer Schaufel (101a) des Schaufelrads (101) gegenüberliegenden Seite aufweist, in einem Be reich außerhalb des Bereichs, der der Schaufel (101a) des Schaufelrads (101) in radialer Richtung gegenüber liegt.

32. Wirbelstromgebläse nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Ausschnitt des Strömungsführungsab schnitts gebildete Ausström-Führungseinrichtung eine Öffnung an einer einer Schaufel (101a) des Schaufelrads (101) gegenüberliegenden Seite aufweist und die Öffnung innerhalb eines mittigen Abschnitts der Schaufel (101a) in einer der Schaufel (101a) gegenüberliegenden Stel lung in radialer Richtung angeordnet ist.

33. Wirbelstromgebläse nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Ausschnitt in dem Strömungsführungsab schnitt gebildete Ausström-Führungseinrichtung eine Öffnung an einer einer Schaufel (101a) des Schaufelrads (101) gegenüberliegenden Seite aufweist und die Öffnung an einer inneren Umfangsseite zumindest 1/6 bezüglich einem mittigen Bereich der Schaufel (101a) in einer der Schaufel (101a) in radialer Richtung gegenüberliegenden Stellung angeordnet ist.

34. Wirbelstromgebläse nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Bildung des Zusatzströmungskanals die mitgeführte Fluidströmung mit einem Winkel von 40 von der Einlaßöffnung (103b) zu dem ringförmigen Strö mungsdurchgang fördern.

35. Wirbelstromgebläse nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Wirbelstromgebläse eine Zentrifugalpumpe und das Fluid Gas oder Flüssigkeit ist.

36. Wirbelstromgebläse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzfluidströmung eine mitgeführte Fluidströmung ist, die von der Ausgangsöffnungsseite des ringförmigen Strömungsdurchgangs zu der Einlaßöffnungsseite des Schaufelrads (1) befördert wird, und die Mittel zur Bildung des Zusatzströmungskanals die Zusatzfluid strömung zum ringförmigen Strömungsdurchgang in einem Bereich nahe der Einlaßöffnung (3b) derart zuführen, daß eine Wirbelströmung ausgebildet wird.

37. Wirbelstromgebläse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzfluidströmung eine mitgeführte Fluidströmung ist, die von der Auslaßöffnungsseite des ringförmigen Fluiddurchgangs zu der Einlaßöffnungsseite des Schau felrads (1) gefördert wird, und die Mittel zur Bildung des Zusatzströmungskanals die Zusatzfluidströmung dem ringförmigen Strömungsdurchgang in einem Bereich nahe der Einlaßöffnung (3b) derart zuführen, daß eine Wirbelströmung gebildet wird.