DE9103059U1

DE9103059U1 - Fan unit

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Publication number: DE9103059U1
Application number: DE9103059U
Authority: DE
Original assignee: Gebhardt Ventilatoren GmbH and Co KG
Current assignee: Gebhardt Ventilatoren GmbH and Co KG
Priority date: 1991-03-14
Filing date: 1991-03-14
Publication date: 1991-06-06
Anticipated expiration: 2001-03-15

Description

11. März 1991 G 13 468 - res11 March 1991 G 13 468 - res

Gebhardt Ventilatoren GmbH & Co., WaidenburgGebhardt Ventilatoren GmbH & Co., Waidenburg

VentilatoreinheitFan unit

Die Erfindung betrifft eine Ventilatoreinheit mit einem rohrförmigen, in koaxialer hintereinander liegender Anordnung einen Eintritts- und einen Austrittsstutzen aufweisenden Außengehäuse, in dem ein spiralgehäuselos freilaufendes und motorisch angetriebenes Radiallaufrad angeordnet ist, das radial außen von einem Leitapparat mit einer Anzahl von an der Innenseite des Außengehäuses angebrachten Leitschaufeln umgeben ist, welche Leitschaufeln die aus dem Radiallaufrad in radialer Richtung austretende Strömung des Fördermediums in axialer Richtung umlenkea.The invention relates to a fan unit with a tubular outer housing, which has an inlet and an outlet connection in a coaxial arrangement one behind the other, in which a free-running, motor-driven radial impeller without a spiral housing is arranged, which is surrounded radially on the outside by a guide device with a number of guide vanes attached to the inside of the outer housing, which guide vanes deflect the flow of the conveying medium emerging from the radial impeller in the radial direction in the axial direction.

Ähnliche Ventilatoreinheiten, in der Praxis auch Rohrventilatoren genannt, werden unmittelbar in Rohrleitungen eingebaut und dienen zur Förderung von Luft oder Gas-Luft-Gemisch, die bzw. das axial angesaugt oder in anderer Weise eingebracht und axial weitergefor dert werden soll. In vielen Fällen verwendet man - oft schon aus Kostengründen - zum Fördern des Mediums Axia 1 venti1atoren, die zwarSimilar fan units, also called tube fans in practice, are installed directly in pipes and are used to convey air or gas-air mixtures, which are to be sucked in axially or introduced in another way and conveyed axially. In many cases, axial fans are used to convey the medium - often for cost reasons alone.

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apparaturmäßig gesehen weniger aufwendig sind, jedoch den Nachteil eines relativ schlechten Leistungsvermögens und einer hohen Geräuschentwicklung haben, wobei hinzukommt, daß das Fördermedium meistens mit Drall austritt, da die durch das Laufrad aufgeprägte Drallenergie nicht in nutzbaren Druck zurückgewandelt werden kann, sondern als Rotationsenergie in der abfließenden Strömung verbleibt, was zu Energiever1usten und wiederum zu hoher Geräuschentwicklung führt, wobei außerdem infolge des in der Luft oder im Fördermedium verbleibenden Dralls wegen dessen hohen Anteils an niederfrequenten Geräuschen abströmseitig Leitungsschwingungen und sekundäre Schallemissionen an nachfolgende Leitungseinbauten übertragen werden. Man hat deshalb schon zum Einbau in die Rohrleitungen Radialventilatoren vorgeschlagen, bei denen das Laufrad in einem rotationssymmetrischen Gehäuse mit koaxial hintereinanderliegend angeordneten Eintritts- und Austrittsstutzen eingebaut ist, wobei anschließend an das Laufrad ein Leitapparat an der Innenseite des Ve nti1ator-Außengehäuses vorgesehen ist, der eine Mehrzahl von sich in Axialrichtung erstreckenden Leitschaufeln aufweist, die dazu dienen, die aus dem Radiallaufrad austretende Strömung des Fördermediums in die axiale Richtung umzulenken. Bei einer speziellen Ausführungsform dieser Anordnung (P 37 06 772) hat man durch besondere Formgebung der Leitschaufeln und durch deren Anordnung mit Bezug auf das Laufrad mit recht gutem Erfolgare less complex in terms of equipment, but have the disadvantage of relatively poor performance and high noise levels, and the pumped medium usually exits with a twist, as the twist energy imparted by the impeller cannot be converted back into usable pressure, but remains as rotational energy in the outgoing flow, which leads to energy losses and in turn to high noise levels, and as a result of the twist remaining in the air or in the pumped medium, line vibrations and secondary noise emissions are transmitted to subsequent line installations on the downstream side due to its high proportion of low-frequency noise. Radial fans have therefore already been proposed for installation in the pipes, in which the impeller is installed in a rotationally symmetrical housing with coaxially arranged inlet and outlet nozzles, with a guide device being provided on the inside of the fan outer housing adjacent to the impeller, which has a plurality of guide vanes extending in the axial direction, which serve to divert the flow of the conveying medium emerging from the radial impeller in the axial direction. In a special embodiment of this arrangement (P 37 06 772), the special shape of the guide vanes and their arrangement in relation to the impeller have been used with quite good success.

erreicht, daß die sonst oft auftretende Turbulierung der Ströme vermieden wird und daß es nunmehr einen praktisch drallfreien Austritt gibt, wobei die austretende Luft von vornherein gleichmäßig oder zumindest annähernd gleichmäßig über den gesamten Querschnitt des Austrittsstutzens verteilt wird und die Strömungsenergie optimal in nutzbaren Druck umgesetzt werden kann. Bei dieser bekannten Anordnung werden die Leitschaufeln ausgehend von einem Ausgangs-Blechstreifen hergestellt, sie stehen also direkt in Zusammenhang miteinander, wobei anschließend der Leitapparat aus einem Stück in das Außengehäuse passend eingesetzt und eventuell dort befestigt werden kann. Bei allen sich hieraus ergebenden Vorteilen tritt jedoch der Nachteil auf, daß die Fertigung relativ kompliziert ist und nur mit Hilfe eines relativ großen Werkzeugaufwandes möglich ist.This means that the otherwise often occurring turbulence of the flow is avoided and that there is now a practically swirl-free outlet, whereby the escaping air is distributed evenly or at least almost evenly over the entire cross-section of the outlet nozzle and the flow energy can be optimally converted into usable pressure. In this known arrangement, the guide vanes are manufactured from an initial sheet metal strip, so they are directly connected to one another, whereby the guide device can then be inserted into the outer housing in one piece and possibly fastened there. Despite all the advantages that result from this, there is the disadvantage that production is relatively complicated and is only possible with the help of a relatively large amount of tooling.

Ausgehend von der obigen, letztgenannten Ausführungsform hat sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe gesetzt, die Fertigung zu vereinfachen und zu verbilligen.Based on the above, last-mentioned embodiment, the present invention has set itself the task of simplifying and reducing the cost of production.

Zu dem oben genannten Zweck ist gemäß der Erfindung bei der neuen Anordnung vorgesehen, daß die als voneinander unabhängige und nicht zusammenhängende Teile hergestellten Leitschaufeln jeweils für sich an separaten Stellen der Innenseite des Außengehäuses angebracht sind, die alsFor the above-mentioned purpose, according to the invention, the new arrangement provides that the guide vanes, which are manufactured as independent and non-connected parts, are each mounted individually at separate locations on the inside of the outer casing, which serve as

ebene Halterungsflächen ausgebildet sind. Hierbei kann z.B. jeder Leitschaufel eine ebene Halterungsfläche zugeordnet sein, man kann jedoch die Anordnung auch so treffen, daß jeder Haiterungsf1äche mindestens zwei Leitschaufeln zugeordnet sind. Zweckmäßigerweise kann hierbei das Außengehäuse an mindestens einer Stelle seiner axialen Länge im Querschnitt die Gestalt eines Vielecks haben, es kann hierbei z.B. einen Umriß in Gestalt eines Polygons haben oder als Vielkantrohr ausgebildet sein, mit anderen Worten kann also das das Außengehäuse bildende Rohr im Querschnitt die Gestalt eines Vielecks, zweckmäßigerweise eines regelmäßigen Vielecks, haben.flat support surfaces are formed. Here, for example, each guide vane can be assigned a flat support surface, but the arrangement can also be made so that at least two guide vanes are assigned to each support surface. The outer casing can expediently have the shape of a polygon in cross-section at least at one point along its axial length, for example it can have an outline in the shape of a polygon or be formed as a polygonal tube, in other words the tube forming the outer casing can have the shape of a polygon in cross-section, expediently a regular polygon.

Bei Anwendung der der vorliegenden Erfindung zugrundeliegenden Gedanken ergibt sich eine Vereinfachung bei der Herstellung und natürlich auch eine Vereinfachung der Leitschaufe1 befest igung, weil beim Vieleck ebene Befestigungsflächen oder Halterungsflächen entstehen. Neben den obigen, für die Praxis bedeutenden Vorteilen, wobei noch hinzukommt, daß die erfindungsgemäße Form des Außengehäuses den Gegenstand noch anpassungsfähiger macht (man kann nunmehr das neue Außengehäuse sowohl in Verbindung mit runden Anschlußleitungen als auch mit prismatischen Leitungen einsetzen), ist noch ein weiterer, in vielen Fällen nicht unbeachtlicher Vorzug zu nennen: Es ergibt sich nunmehr ein optisch sehr ansprechendes Äußeres.When the ideas underlying the present invention are applied, the manufacturing process is simplified and, of course, the guide vane fastening is also simplified because the polygon creates flat fastening surfaces or support surfaces. In addition to the above advantages, which are important in practice, and the fact that the shape of the outer casing according to the invention makes the object even more adaptable (the new outer casing can now be used in conjunction with both round connecting cables and prismatic cables), there is another advantage that is not insignificant in many cases: the result is a very visually appealing exterior.

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&Igr; &eegr; der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:&Igr;&eegr; the drawing shows embodiments of the subject matter of the invention. They show:

Fig. 1 eine Ventilatoreinheit gemäß der Erfindung in einer Ansicht von vorn in schetnati scher Darstellung, Fig. 1 a fan unit according to the invention in a front view in schematic representation,

Fig. 2 die Anordnung nach Fig. 1 in einer Draufsicht, wiederum in schematischer Darstellung,Fig. 2 the arrangement according to Fig. 1 in a plan view, again in schematic representation,

Fig. 3Fig.3

und 4 Varianten des Erfindungsgegenstandes, gemäß denen zwei bzw. drei Ventilatoreinheiten gemäß Fig. 1 hi&eegr;tereinandergescha 1 tet sind, in einer Seitenansicht in schematischer Darstellung, undand 4 variants of the subject matter of the invention, according to which two or three fan units according to Fig. 1 are connected to one another, in a side view in a schematic representation, and

Fig. 5 eine Einzelheit einer weiteren Variante in einer Draufsicht und wiederum in schematischer Darstellung. Fig. 5 a detail of another variant in a top view and again in a schematic representation.

Die in Fig. 1 der Zeichnung dargestellte Ventilatoreinheit besitzt ein rohrförmiges Außengehäuse 1, das in koaxialer Anordnung hi&eegr;terei&eegr; ander 1iegend einen Eintrittsstutzen 2a und einen Austrittsstutzen 2b besitzt. Das Außengehäuse 1 enthält ein freilaufendes Radiallaufrad 16, das gestrichelt gezeichnet ist und dessen Bewegungsbahn durch die gestrichelte Linie angedeutet ist und das zweckmäßigerweiseThe fan unit shown in Fig. 1 of the drawing has a tubular outer casing 1, which has an inlet connection 2a and an outlet connection 2b in a coaxial arrangement behind one another. The outer casing 1 contains a free-running radial impeller 16, which is shown in dashed lines and whose path of movement is indicated by the dashed line and which is expediently

rückwärts gekrümmte Schaufeln besitzt. Diesem Radiallaufrad 3 ist kein Spiralgehäuse zugeordnet, wie dies sonst bei Radiallaufrädern der Fall ist, es wird von einem hier ebenfalls nicht weiter dargestellten Antriebsmotor angetrieben, wobei nur der Anschlußkasten 4 mit den elektrischen Leitungen 5,6,7,8 gezeigt ist. In dieses zum Fördern von Luft oder eines sonstigen gasförmigen Mediums dienende Radiallaufrad tritt die Luft über den Eintrittsstutzen 2a in axialer Richtung ein, sie wird dann radial über die Schaufeln gemäß Pfeil 9 nach außen gefördert, wobei zum Ausrichten der Strömung der hier nicht weiter dargestellte Leitapparat bestehend aus Leitschaufeln dient. Dieser an der Innenseite des Außengehäuses 1 angeordnete Leitapparat weist eine Anzahl von sich annähernd in axialer Richtung erstreckenden Leitschaufeln auf, die gleichmäßig über den Umfang des Leitapparates bzw. des Außengehäuses 1 verteilt sind und deren Zahl in an sich bekannter Weise in aller Regel etwa 1,5- bis 2,5mal so groß wie die Zahl der Laufschaufeln des Laufrades ist. Die Leitschaufeln haben die Aufgabe, die aus dem Radiallaufrad in radialer Richtung gemäß Pfeil 9 austretende Luft in die axiale Richtung gemäß Pfeil 10 umzulenken, wobei, um Turbulierungen der Luft zu vermeiden, die Leitschaufeln in bestimmter Weise ausgebildet und angeordnet sind, was jedoch nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist.has backward curved blades. This radial impeller 3 is not assigned a spiral housing, as is otherwise the case with radial impellers, it is driven by a drive motor, which is also not shown here, with only the connection box 4 with the electrical cables 5,6,7,8 being shown. The air enters this radial impeller, which is used to convey air or another gaseous medium, via the inlet nozzle 2a in an axial direction, it is then conveyed radially outwards via the blades according to arrow 9, with the guide device consisting of guide vanes, which is not shown here, serving to align the flow. This guide device, which is arranged on the inside of the outer casing 1, has a number of guide vanes which extend approximately in the axial direction and are evenly distributed over the circumference of the guide device or the outer casing 1, and whose number is generally approximately 1.5 to 2.5 times as large as the number of blades of the impeller in a manner known per se. The guide vanes have the task of redirecting the air emerging from the radial impeller in the radial direction according to arrow 9 in the axial direction according to arrow 10, whereby the guide vanes are designed and arranged in a specific way in order to avoid turbulence in the air, which is not, however, the subject of the present invention.

Man hat nunmehr gefunden, daß eine wesentliche Vereinfachung und vom Kostenstandpunkt günstigere Fertigung möglich ist, wenn man, wie die Erfindung vorschlägt, die Leitschaufeln als voneinander unabhängige und nicht zusammenhängende Teile herstellt und sie jeweils für sich an separaten Stellen der Innenseite des Außengehäuses anbringt, die als ebene Halterungsflächen ausgebildet s i nd. Dabei kann man die Anordnung so treffen, daß das Außengehäuse an mindestens einer Stelle seiner axialen Länge im Querschnitt die Gestalt eines Vielecks hat, wobei es im Umriß die Gestalt eines Polygons haben kann. Ein solches Polygon ergibt sich z.B. aus Fig. 1 der Zeichnung. Bei dem dort abgebildeten Ausführungsbeispiel hat das das Außengehäuse bildende Vielkantrohr die Gestalt eines Zwölfecks mit zwölf gleichen Teilflächen lla, 11b usw. usw. Man kann natürlich auch weniger Teilflächen vorsehen und z.B. das Vielkantrohr als regelmäßiges Zehneck, als Achteck oder als Sechseck usw. ausbilden.It has now been found that a significant simplification and, from a cost perspective, cheaper production is possible if, as the invention proposes, the guide vanes are manufactured as independent and non-connected parts and each of them is attached to separate points on the inside of the outer casing, which are designed as flat mounting surfaces. The arrangement can be made in such a way that the outer casing has the shape of a polygon in cross-section at least at one point along its axial length, although it can have the shape of a polygon in outline. Such a polygon is shown, for example, in Fig. 1 of the drawing. In the embodiment shown there, the polygonal tube forming the outer casing has the shape of a dodecagon with twelve equal partial surfaces 11a, 11b, etc., etc. It is of course also possible to provide fewer partial surfaces and, for example, to design the polygonal tube as a regular decagon, an octagon, a hexagon, etc.

Jetzt kann man also pro Teilfläche - Halterungsfläche lla, 11b usw. - eine Leitschaufel, oder auch z.B. mindestens zwei Leitschaufeln anbringen, wobei diese Halterungsflächen natürlich eben sein müssen, damit die Befestigung der Leitschaufeln besonders einfach vorgenommen werden kann, man kann z.B. die Leitschaufeln an der zugeordneten Haltefläche durch Verschweißen oder Verschrauben befestigen.Now you can attach one guide vane or at least two guide vanes to each partial surface - support surface lla, llb etc. - whereby these support surfaces must of course be flat so that the guide vanes can be attached particularly easily. You can attach the guide vanes to the assigned support surface by welding or screwing, for example.

Es ist nunmehr auch möglich, so schlägt es die Erfindung vor, mindestens zwei Außengehäuse 12,13 (vgl. Fig. 3) in koaxialer Anordnung zueinander zusammenzuschalten, was dem Zwecke der Druckerhöhung dient. Hierbei kann man auch das Folgeteil 13 als Schalldämpfer ausbilden. Gemäß Fig. 4 kann man drei Außengehäuse 17,18,19 hintereinandersct'alten, wobei dann ein oder zwei Außengehäuse eine Schalldämpferanordnung statt eines Ventilators enthalten könnnen. Immer steht hier die Austrittsöffnung des einen Außengehäuses mit der Eintrittsöffnung der nachfolgenden Einheit in Verbindung. Es ergibt sich im übrigen, wie bereits eingangs gesagt worden ist, daß die Prismenform des Außengehäuses außer den bereits früher erwähnten technischen Vorteilen auch optisch vorteilhaft ist, weil sie dem Ganzen ein ansprechendes Aussehen gibt, außerdem kann man diese Prismenform sowohl runden Anschlußleitungen als auch Leitungen mit ebenen Wänden gut anpassen.It is now also possible, as the invention suggests, to connect at least two outer housings 12, 13 (see Fig. 3) in a coaxial arrangement to one another, which serves the purpose of increasing the pressure. In this case, the subsequent part 13 can also be designed as a silencer. According to Fig. 4, three outer housings 17, 18, 19 can be connected one behind the other, whereby one or two outer housings can then contain a silencer arrangement instead of a fan. The outlet opening of one outer housing is always connected to the inlet opening of the subsequent unit. It also follows, as already mentioned at the beginning, that the prism shape of the outer housing is, in addition to the technical advantages already mentioned, also optically advantageous because it gives the whole an attractive appearance, and this prism shape can also be easily adapted to both round connecting lines and lines with flat walls.

Das Zubehör, das in Fig. 4 dargestellt ist, dient dazu,The accessories shown in Fig. 4 are intended to

die Palette der Anwendungsmöglichkeiten noch zu erweitern.to further expand the range of possible applications.

Men kann z.B. jetzt an den Einlaß- und/oder AuslaßstutzenFor example, you can now connect the inlet and/or outlet

des Außengehäuses ein faltenbalgartiges Verbindungselement,of the outer casing a bellows-like connecting element,

wie es bei 14 in Fig. 4 dargestellt ist, anschließen,as shown at 14 in Fig. 4,

das die Verbindung zu nachfolgenden Gehäusen oder sonstigen Leitungen vermittelt.which provides the connection to subsequent housings or other cables.

Claims

11 March 1991 G 13 468 - res

Gebhardt Ventilatoren GmbH & Co., Waidenburg Fan unit

Expectations

1. Fan unit with a tubular outer housing (1) which has an inlet and an outlet connection (2a and 2b) in a coaxial arrangement one behind the other, in which a free-running and motor-driven radial impeller (16) without a spiral housing is arranged, which is surrounded radially on the outside by a guide device with a number of guide vanes 1 η attached to the inside of the outer housing (1), which guide vanes deflect the flow of the conveying medium emerging from the radial impeller (16) in the radial direction in the axial direction, characterized in that the guide vanes, which are manufactured as independent and non-connected parts, are each attached to separate locations on the inside of the outer housing (1), which are designed as flat mounting surfaces (11a, 11b).

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2. Fan unit according to claim 1, characterized in that each guide vane is assigned a flat mounting surface (11a,lib).

3- Fan unit according to claim 1 or 2, characterized in that the outer housing (1) has the shape of a polygon in cross section at least at one point along its axial length.

4. Fan unit according to one of claims 1 to 3, characterized in that the outer housing (1) has an outline in the shape of a polygon.

5. Fan unit according to one of claims 1 to 4, characterized in that the outer housing (1) is designed as a polygonal tube.

6. Fan unit according to one of claims 1 to 5, characterized in that the tube forming the outer housing (1) has the shape of a polygon in cross section.

7. Fan unit according to claim 6, characterized in that the tube (1) forming the outer housing has the shape of a regular dodecagon.

8. Fan unit according to claim 6, characterized in

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net that the tube forming the outer casing (1) has the shape of a regular decagon.

9. Fan unit according to claim 6, characterized in that the tube forming the outer housing (1) has the shape of a regular octagon.

10. Fan unit according to claim 6, characterized in that the tube forming the outer housing (1) has the shape of a regular hexagon.

11. Fan unit according to one of claims 1 to 10, characterized in that each mounting surface (lla,lib) is assigned at least two guide vanes.

12. Fan unit according to one of claims 1 to 11, characterized in that the guide vanes are attached to the associated mounting surface (lla,lib) by welding or screwing.

13. Fan unit according to one of claims 1 to 12, characterized in that a bellows-like connecting element (14) can be connected to the inlet and/or outlet connection (2a, 2b) of the outer housing, which provides the connection to subsequent outer housings (1) or other elements (15).

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14. Fan unit according to one of claims 1 to 13, characterized in that at least two outer housings (12, 13 or 17, 18, 19) can be connected together in a coaxial arrangement.