DE7203550U

DE7203550U - Axialgebläse

Info

Publication number: DE7203550U
Application number: DE7203550U
Authority: DE
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Publication date: 1974-12-12

Description

2*4.1.1972 Kü/Kb

Anlage zur

GebrauchsmusterhiIfsanmeldung

ROBERT BOSCH 0M3H. 7 Stuttgart 1

Axialgebläse

Die Erfindung bezieht sich auf ein Axialgebläse, insbesondere für eine Kraf t fahr ze ug-Klimaan lage, ir.it einem Leitring zur Führung der Luftströmung und einen in diesem Leitring drehbar angeordneten Schaufelrad.

Derartige Axialgebläse sind üblicherweise so ausgebildet, daß sich der Leitring über die gesamte axiale Ausdehnung der Schaufelräder erstreckt, obwohl es bereits bekannt ist, daß eine Wirkungsgradverbesserung sowie eine stetigere Lüfterkennlinie erreicht v/erden kann, wenn bei derartigen Axialgebläsen die Schaufelräder druckseitig über den Leitring hinausragen. Der Grund, warum sich diese hinsichtlich des Wirkungsgrades besseren Gebläse nicht durchgesetzt haben, ist darin zu sehen, daß bei Gebläsen mit über den Leitring

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hinausstehenden Schaufelrädern das Geräusch besser nach außen abgestrahlt wird, was insoesondere bei Gebläsen, die in einer Klimaanlage in Kraftfahrzeugen verwendet werden, als sehr störend empfunden wird.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Axialgebläse zu schaffen, das hinsichtlich Wirkungsgrad und Lüfterkennlinie vergleichbar ist mit den bereits bekannten Lüftern und das aber weniger Geräusch entwickelt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Außendurchmesser des Querschnitts der Luftströmung am druckseitigen Ende des Schaufelrades größer ist als am saugseitigen Ende.

Bei Axialgebläsen, bei denen t'ää Schaufelrad sine zylindrische Nabe hat, verteilt sich damii die Luftströmung am druckseitigen Ende des Schaufelrades auf einen größeren Querschnitt als am saugseitigen Ende.

Die erfindungsgemäße Maßnahme hat sich .aber auch bei Axialgebläsen bewährt, bei denen die Schaufelradnaben sich in Strömungsrichtung konisch erweitern.

Bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform ist der radiale Abstand des Leitringes von der Außenkante der Schaufeln druckseitig größer als saugseitig und nimmt wenigstens über einen bestimmten Bereich kontinuierlich zu.

Bei einem solchen Axialgebläse wird die axial einströmende Luft wenigstens teilweise radial nach außen umgelenkt. Man erreicht damit die gleiche Wirkungsgradverbesserung wie bei einem Gebläse mit überstehenden Schaufelrädern und hat zusätzlich den Vorteil, daß das Geräusch des Gebläses nicht so gut abgestrahlt wird, weil sich der Leitring über die gesamte

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axiale Ausdehnung des Schaufelrades erstreckt. Außerdem wird die Geräuschwirkung dadurch vermindert, daß das Gebläse mit ca, 20 % niedrigerer Umfangsgeschwindigkeit bereits die gleiche Luftleistung wie die bekannten Gebläse bringt= Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird der Außendurchmesser und damit die Querschnittsfläche der Luftströmung in Strömungsrichtung dadurch vergrößert, daß an der Außenkante der Schaufeln ein zylindrischer Ring befestigt wird, der sich in Strömungsrichtung in einem bestimmten Bereich düsenförmig erweitert. Diese Maßnahme ermöglicht es, die bekannten Gebläse umzurüsten und hinsichtlich des VJirkungsgrades zu verbessern, ohne daß wesentliche änderungen durchgeführt werden müssen. Es ist nämlich lediglich in die bekannten Gebläse ein im Durchmesser kleineres Schaufelrad mit dem aufgesetzten Ring einzufügen. Alle anderen Einzelteile wie Motor, Motorbefestigung, Leitring usw. können unverändert bleiben.

Es hat sich als sehr vorteilhaft herausgestellt, wenn die Vergrößerung des Außendurchmessers und damit die Erweiterung des Querschnitts der Luftströmung in einem Abstand von der druckseitigen Abschlußebene des Leitringes beginnt, der ein Drittel bis zwei Drittel der axialen Ausdehnung der Schaufeln beträgt. Weiterhin hat es sich als sehr günstig erwiesen, wenn der größte Durchmesser des Querschnitts der Luftströmung 1,05 bis 1,3 mal so groß ist wie der Durchmesser des Schaufelrades.

Die obere Grenze ist in der Regel durch die vorhandenen Einbauverhältnisse gegeben. Bei größeren Gegendrücken (20 ....

IiO mm WS) werden die Luftleistungswerte mit größer werdendem Verhältnis günstiger. Es hat sich ergeben, daß man besonders günstige Verhältnisse erhält, wenn die Luft unter einem öff

nungswinkel von 30 bis 70 wird.

aus dem Leitring herausgedrückt

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Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Die Fig· 1 bis 8 zeigen jeweils einen Querschnitt durch ein Axialgebläse.

Auf die Achse 1 eines Elektromotors 2 ist die Nabe 3 eines Schaufelrades ¹J aufgesetzt= Der Elektromotor 2 ist über Streben 5 an einem Leitring 6 befestigt.

Die Pfeile P zeigen, daß die Luft in den düsenförmig erweiterten Leitring 6 einströmt und durch das sich drehende Schaufelrad 4 mit einer radialen Komponente aus dem Leitring herausgedrückt wird.

An der Habe 3 sind mehrere Schaufeln 7 befestigt, deren axiale Ausdehnung an der Nabe geringfügig größer ist als an der Außenkante 8. Das Schaufelrad 4 ist so innerhalb des Leitringes 6 angeordnet, daß die druckseitige Abschlußkante 9 an der Außenkante 8 der Schaufeln in der druckseitigen Abschlußebene 10 des Leitringes 6 liegt. Die Schaufeln 7 ragen also nur unv/esentlioh über den Leitring hinaus, was zu keiner merkbaren Verstärkung der Geräusc*hentwicklur:g führt.

In den Fig. 1 und 3 sind Ausführungen dargestellt, bei denen eine Querschnittserweiterung der Luftströmung dadurch erreicht wird, daß der Abstand d des Leitringes 6 von der Außenkante 8 des Schaufelrades ¹J druckseitig größer ist als saugseitig. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 nimmt dieser Abstand über einen 3ereich der L*i.nge χ kontinuierlich zu. Die Erweiterung des Querschnitts der Luft-strömung beginnt also in einem Abstand χ von der druckseitigen Abschlußebene 10 des Leitringes, der etwa ein Drittel bis zwei Drittel'der axialen Ausdehnung 1 der Schaufelräder H betragen soll.

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Bei den Ausführungen nach Pig. 2 und 3 ändert sich der Abstand d zwischen Leitring 6 und Außenkante 8 der Schaufelräder U in einem Abstand χ von der druckseitigen Abschlußebene 10 des Leitringes 6 sprunghaft.

Bei den restlichen Ausführungsbeispielen ist - wie aus der Zeichnung ersichtlich - bei gleichem Leitringdurchmesser der Durchmesser des Schaufelrades verringert worden, so daß zwischen Leitring und Außenkante 8 der Schaufeln 7 ein zylindrischer Ring angeordnet werden kann.

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Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. ¹I und 5 ist an den Außenkanten 8 der Schaufeln 7 ein zylindrischer Ring 11 mit einem radial nach außen abstehenden Flansch 12 befestigt, wobei einmal dieser zylindrische Ring 11 derart auf das Schaufelrad aufgesetzt ist, daß der Flansch 12 in der Ebene der auf der Saugseite liegenden radialen Abschlußkanten 13 oder in einer Ebene parallel zur Abschlußebene 10 des Leitrings im Abstand χ liegt. Im ersten Falle wird durch die Breite des zylindrischen Ringes 11 sichergestellt, daß die Querschnittserweiterung der Luftströmung auch erst in einem Abstand χ von der Abschlußebene 10 c"es Leitringes 6 beginnt.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 ist auf das Schaufelrad ¹I ein zylindrischer Ring 11 aufgesetzt, der sich in Strömungsrichtung düsenförmig erweitert. Diese Erweiterung beginnt ebenfalls in einem Abstand χ von der druckseitigen Abschlußebene 10 des Leitringes 6.

Fig. 7 seigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem der zylindrische Ring 11 zwei radial abstehende Flansche 12 aufweist, von denen einer im Abstand χ von der druckseitigen Abschlußebene des Leitringes 6 angeordnet ist, während der

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andere in der Ebene der saugseitigen Abschlußkante 13 der Schaufeln 7 liegt.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 ist ein zylindrischer Ring aiii Innenumfang des Leitringes vorgesehen. Die Breite dieses Ringes ist so gewählt, daß seine in Strömungsrichtung gesehen hintere Begrenzungsfläche IM in Abstand χ von der druckseitigen Abschlußebene 10 des Leitringes 6 liegt.

Bei allen diesen gezeigten Äusführungsbeispieien ragt das Schaufelrad 4 nur unwesentlich :'ber die druckseitige Abschlußebene 10 des Leitringes 6 hinaus. Im Einzelfall kann es auch erforderlich sein, das Schaufelrad vollständig innerhalb des Leitringes 6 anzuordnen. Weiter ist allen Ausführungsbeispielen gemeinsam, daß im Bereich der saugseitigen Ahschlußkante 13 der Schaufel T oei einer zylindrischen Nabe der wirksame Querschnitt des Luftströmung kleiner ist als im Bereich der druckseitigen Abschlußkante 9 der Schaufeln 7. Bei allen Ausführungsbeispielen beginnt die Querschnittserweiterung in einen·. Abstand χ von der druckseitige^ Abschlußebene 10 des Leitringes 6, der ein Drittel bis zwei Drittel der axialen Ausdehnung der Schaufeln 7 beträgt. Der größte Durchmesser des Querschnitts der Luftströmung D.ist wenigstens 1,05 mal so groß wie der Durchmesser Dg' des Schaufelrades U. Es hat sich in Versuchen gezeigt, daß man optimale Verhältnisse erreicht, wenn D_L etwa 1,05 bis höchstens 1,3 mal so groß ist wie der Durchmesser D _g des Schaufelrades H. Die Luft wird dann unter einem öffnungswinkel oC von 30 bis 70° aus dem Leitring herausgedrückt.

Da es sich gezeigt hat, daß Schaufelräder aus Kunststoff nahezu die gleichen Leistungswerte bringen wie die wesentlich teureren Schaufelräder aus Stahl oder Aluminium, wird man vorzugsweise die Schaufelräder einschließlich Nabe und zylindrischem Ring als ein Teil fertigen.

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Die beschriebenen Axialgebläse haben eine wesentx-ch größeren Wirkungsgrad sowie eine stetigere Lüfterkennlinie als die bereits bekannten Gebläse, bei denen der Leitring sich über die gesamte axiale Ausdehnung des Schaufelrades erstreckt. Gegenüber den bekannten Gebläsen, bei denen die Schaufeln druckseitig über den Leitring hinausragen, erreicht man mit den beschriebenen Ge'- äsen eine wesentliche Herabsetzung des Geräusches,ohne daß durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen der Wirkungsgrad und die Stetigkeit der Lüfterkennlinie verschlechtert wird. Die Gebl-f.se eignen sich daher besonders gut für Kraftfahrzeug-Klimaanlagen, da sie bei großer Leistung wenig Geräuscn abstrahlen und zudem auch sehr klein und fertigungstechnisch günstig und damit billig hergestellt werden können.

Bei allen Ausführungsbeispielen ist die Nabe 4 des Schaufelrades zylindrisch ausgeführt. Wie eingangs schon erwähnt erhält man aber den gewünschten Effekt auch bei Gebläsen mit konischer Nabe, Bei allen gezeichneten Ausführungsbeispielen könnte daher die zylindrische Nabe durch eine konische Nabe ersetzt v/erden.

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Claims

Ansprüche

1. Axialgebläse, insbesondere für eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage, mit einem Leitring zur Führung der Luftströmung und einem in diesem Leitring drehbar angeordneten Schaufelrad, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser(D_T) des Querschnitts der Luftströmung am druckseitigen Ende des Schaufelrades (¹O größer ist als am saugseitigen Ende.

2. Axialgebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (d) des Leitringes (6) von der Außenkante (8) der Schaufeln (7) druckseitig größer ist als saugseitig.

3. Axialgebläse nach Anspruch 2- dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (d)· des Leitringes (6) von der Außenkante (8) der Schaufeln (7) wenigstens über einen bestimmten Bereich (x) kontinuierlich zunimmt.

l\. Axialgebläse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Abstand (d) zwischen Leitring (6) und Außenkante (8) der Schaufeln (7) sprunghaft vergrößert.

5. Axialgebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Außenkanten (8) der Schaufeln (7) ein zylindrischer Ring (11) mit wenigstens einem radial abstehenden Flansch (12)

befestigt ist.

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6. Axialgebläse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der radial abstehende Plansch (12) in der Ebene der auf der Saugseite liegenden radial Abschlufökanten (1?) der Schaufeln (7) Heg*·

7. Axialgebläse nach Anspruch 6_f dadurch gekennzeichnet, daß

der zylindrische Ring (11) einen zweiten Plansch (12) aufvreist, der im Abstand (x) von der druckseitigen Abschlußebene (10) des Leitringes (6) angeordnet ist.

8. Axialgebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenkante (8) der Schaufeln (7) ein zylindrischer Ring (11) befestigt ist. der sich in Strömungsrichtung in einem bestimmten Bereich (x) düsenförmig erweitert«.

9. Axialgebläse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Innenumfang des Leitringes (6) ein zylindrischer Ring (11) vorgesehen ist.

10. Axialgebläse nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Erweiterung des Querschnitts der Luftströmung in einem Abstand (x) von der druckseitigen Abschlußebene (30) des Leitringes (6) beginnt, der ein Drittel bis swei Drittel der axialen Ausdehnung (1) der Schaufeln (7) beträgt. .

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11. Axialgebläse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser (D₁.) des Querschnitts der Luftströmung wenigstens 1,05 mal so groß ist wie der Durchmesser (Dg) des Schaufelrades (¹I).

12. Axialgebläse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser (D₁. ) des Querschnitts der Luftströmung höchstens 1,3 mal so groß ist wie der Durchmesser· (D₃)des Schaufelrades

13. Axialgebläse nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß druckseitig die radiale Abschlußkante (9) der Schaufeln (7) in der Abschlußebene (10) des Leitringes (β) Ii e pet.

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