EP0819855B1 - High-pressure blower - Google Patents
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- F04D29/444—Bladed diffusers
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F05D2270/00—Control
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Definitions
- the invention relates to a high-pressure fan to promote a gaseous medium, according to the preamble of claim 1.
- blower is known (DE-A-38 42 697).
- Blower is a high pressure blower like it can be used for example for gas burners.
- blowers should have a steep pressure-volume characteristic, i.e. one The change in the static differential pressure has only a small one Reduced volume flow.
- the well-known high pressure blower shows for most applications has an overly complex structure, i.e. its production is closed consuming.
- the specific performance of the known Blower not sufficient for many uses.
- the technical problem underlying the invention therefore exists in creating a high pressure blower that works with limited Dimensions, which are usually determined by the device in which the blower is used, are predetermined and the use of a Large series engine generates the highest possible pressure and yet is easy to set up and manufacture.
- High pressure blower a device for measuring the volume flow contains.
- Such a high pressure blower produces despite being relatively low Dimensions a high pressure and a large volume flow. It is also with a device for measuring the throughput Mistake.
- the high-pressure blower is arranged in the tubular casing 1, which for example has an inner diameter of 150 mm.
- the high pressure blower mounted in the casing containing the electric motor 1 2, for example a DC motor with a target rotation speed of 5,000 min -1.
- the inflow nozzle 3 is provided with the annular channel 6, which has an annular slot 7 towards the opening and is connected via the opening 8 to the connection A outside the tubular casing 1.
- the space above the inflow nozzle 3 is connected via connection B to the space outside the tubular casing 1.
- Differential pressure values can be measured between ports A and B, which are proportional to the volume flow of the high-pressure blower (quadratic function).
- the impeller is connected to the motor shaft 4. It consists of the flat rear plate 10 provided with a plate-like edge 9, the flat front cover plate 11 and the blades 12 arranged between them, which should be curved backwards, for example.
- the deflection disk 13 is arranged after the impeller. She owns a slightly smaller diameter than the impeller. Between her The circumference and the inner diameter of the tubular shell 1 is a Annular gap 14 narrowing the flow path is formed.
- FIG. 2 shows a high-pressure fan, which is constructed in the same way as the high-pressure fan in FIG. 1.
- the same components are provided with the same reference numerals.
- the electric motor 2 is arranged behind the other parts in the flow direction.
- the proposed high-pressure blowers are particularly suitable, for example, for being assembled with a gas burner.
- FIG. 3 Such a blower is shown in FIG. 3, for example.
- the motor 2 is attached to a closed wall 15 so that an inflow space 18 is present between it and the inflow nozzle 3.
- the air required to form the gas-air mixture becomes the Inflow chamber 18 fed radially, as illustrated by the arrows 19.
- the gas is supplied via the feed pipe A 2, which is connected to the ring channel 6 communicates. It passes through the ring channel 6 the slot 7 into the inlet nozzle 3.
- the slot 7 only extends over part of the circumference of the inlet nozzle 3, for example over 340 degrees.
- the lid 20 On the outflow side of the high pressure blower is a spherical dome-shaped, with a large number of openings Cover 20 provided.
- the lid 20 may be hemispherical Be sieve bottom.
- the inflow nozzle of the High pressure blower on two ring channels As can be seen from Fig. 3, the inflow nozzle of the High pressure blower on two ring channels.
- the upper ring channel 21, which is provided with the connecting piece A 1 is used for acceptance a control pressure.
- the size of the one taken off at the connector A 1 Pressure is proportional to the volume of air delivered.
- the lower ring channel 6, which is provided with the connecting piece A 2, is intended for gas supply.
- Throttle device 17 is on the wall 15 with interposition of a tube 16 provided with an external thread is a conical one Throttle device 17 is provided.
- This throttle device 17 is axially adjustable by twisting so that they are within of a certain area in different positions to the inlet nozzle 3 can be brought.
- the throttle device can for one existing negative pressure in the ring channels within a certain Range of different volume flows or different air volumes can be set. Because there is a correlation between air volume and Burner output, the maximum burner output at a predetermined fan speed and a predetermined differential pressure continuously adjustable between A 1 and B.
- Fig. 5 shows the top view of the underside of the impeller cover plate not present. It is the rear pane 10 with to recognize the backward curved blades 12.
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Description
Die Erfindung betrifft ein Hochdruck-Gebläse zur Förderung eines gasförmigen Mediums, gemäß der Preambel des Anspruchs 1.The invention relates to a high-pressure fan to promote a gaseous medium, according to the preamble of claim 1.
Ein solches Gebläse ist bekannt (DE-A-38 42 697). Bei dem bekannten Gebläse handelt es sich um ein Hochdruck-Gebläse, wie es beispielsweise für Gasbrenner verwendet werden kann. Solche Gebläse sollen eine steile Druck-Volumen-Kennlinie aufweisen, d.h., eine Änderung des statischen Differenzdrucks hat nur eine geringe Verminderung des Volumenstromes zur Folge.Such a blower is known (DE-A-38 42 697). With the known Blower is a high pressure blower like it can be used for example for gas burners. Such blowers should have a steep pressure-volume characteristic, i.e. one The change in the static differential pressure has only a small one Reduced volume flow.
Das bekannte Hochdruck-Gebläse weist für die meisten Anwendungsfälle noch einen zu aufwendigen Aufbau auf, d.h., seine Herstellung ist zu aufwendig. Außerdem ist die spezifische Leistung des bekannten Gebläses für viele Verwendungszwecke nicht ausreichend.The well-known high pressure blower shows for most applications has an overly complex structure, i.e. its production is closed consuming. In addition, the specific performance of the known Blower not sufficient for many uses.
Ein ähnliches Gebläse ist auch aus US Re. 23126 bekannt.A similar blower is also from US Re. 23126 known.
Das der Erfindung zugrunde liegende technische Problem besteht deshalb darin, ein Hochdruck-Gebläse zu schaffen, welches bei begrenzten Abmessungen, welche in der Regel durch das Gerät, in dem das Gebläse eingesetzt wird, vorgegeben sind und der Verwendung eines Großserienmotors einen möglichst hohen Druck erzeugt und dennoch einfach aufgebaut und zu fertigen ist. The technical problem underlying the invention therefore exists in creating a high pressure blower that works with limited Dimensions, which are usually determined by the device in which the blower is used, are predetermined and the use of a Large series engine generates the highest possible pressure and yet is easy to set up and manufacture.
Außerdem ist für einige Anwendungen auch erwünscht, daß das Hochdruck-Gebläse eine Vorrichtung zur Messung des Volumenstromes enthält.It is also desirable for some applications that High pressure blower a device for measuring the volume flow contains.
Dieses technische Problem ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention, this technical problem is due to the features of claim 1 solved.
In der rohrförmigen Hülle des Hochdruck-Gebläses sind folgende Teile
angeordnet:
Ein solches Hochdruck-Gebläse erzeugt trotz relativ geringer Abmessungen einen hohen Druck und einen großen Volumenstrom. Es ist auch mit einer Vorrichtung zur Messung des durchgesetzten Volumens versehen.Such a high pressure blower produces despite being relatively low Dimensions a high pressure and a large volume flow. It is also with a device for measuring the throughput Mistake.
Vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 9 enthalten; sie ist nachstehend anhand der in den Figuren 1 und 5 gezeigten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:
- Fig.1
- den prinzipiellen Aufbau des neuen Hochdruck-Gebläses im Längsschnitt,
- Fig.2
- die Ausgestaltung des neuen Hochdruck-Gebläses mit einer anderen Anordnung des Elektromotors als bei dem Hochdruck-Gebläse gemäß Fig. 1,
- Fig. 3
- die Ausgestaltung des neuen Hochdruck-Gebläses für einen Anwendungsfall,
- Fig. 4
- den vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 3 und
- Fig. 5
- die Draufsicht auf die Schaufeln des Gebläserades.
- Fig.1
- the basic structure of the new high-pressure blower in longitudinal section,
- Fig.2
- the design of the new high-pressure blower with a different arrangement of the electric motor than in the high-pressure blower according to FIG. 1,
- Fig. 3
- the design of the new high pressure blower for an application,
- Fig. 4
- the enlarged section of Fig. 3 and
- Fig. 5
- the top view of the blades of the impeller.
Wie aus Fig.1 zu erkennen ist, ist das Hochdruck-Gebläse in der
rohrförmigen Hülle 1 angeordnet, welche beispielsweise einen
Innendurchmesser von 150 mm besitzt. Das Hochdruck-Gebläse enthält den
in der Hülle 1 befestigten Elektromotor 2, beispielsweise einen
Gleichstrommotor mit einer Solldrehzahl von 5.000 min -1. An der
Abtriebseite des Elektromotors 2 ist die scheibenförmige Einströmdüse
3 vorhanden, welche im Bereich der Motorwelle 4 eine kreisförmige
Öffnung 5 aufweist. Im Bereich der Öffnung 5 ist die Einströmdüse 3
mit dem Ringkanal 6 versehen, der zur Öffnung hin einen ringförmigen
Schlitz 7 besitzt und über die Öffnung 8 mit dem Anschluß A außerhalb
der rohrförmigen Hülle 1 in Verbindung steht. Der Raum oberhalb der
Einströmdüse 3 steht über den Anschluß B mit dem Raum außerhalb der
rohrförmigen Hülle 1 in Verbindung. Zwischen den Anschlüssen A und B
können Differenzdruck-Werte gemessen werden, welche dem Volumenstrom
des Hochdruck-Gebläses proportional (quadratische Funktion) sind. Mit
der Motorwelle 4 ist das Gebläserad verbunden. Es besteht aus der
flachen, mit einem tellerartigen Rand 9 versehenen rückseitigen
Scheibe 10, der ebenen vorderen Deckscheibe 11 und den dazwischen
angeordneten Schaufeln 12, welche beispielsweise rückwärts gekrümmt
sein sollen. As can be seen from FIG. 1, the high-pressure blower is arranged in the tubular casing 1, which for example has an inner diameter of 150 mm. The high pressure blower mounted in the casing containing the electric motor 1 2, for example a DC motor with a target rotation speed of 5,000 min -1. On the output side of the
Nach dem Gebläserad ist die Umlenkscheibe 13 angeordnet. Sie besitzt
einen etwas geringeren Durchmesser als das Gebläserad. Zwischen ihrem
Umfang und dem Innendurchmesser der rohrförmigen Hülle 1 ist ein den
Strömungsweg verengender ringförmiger Spalt 14 gebildet.The
Ein solches Hochdruck-Gebläse weist folgende Funktionsweise auf:Such a high-pressure blower works as follows:
Beim im Betrieb befindlichen Gebläserad verläßt - falls kein oder nur
ein geringer Gegendruck vorhanden ist - ein sehr großer Teil der durch
die Einströmdüse 3 angesaugten Volumens nach Durchströmung auf
direktem Weg das Gebläserad. Bei zunehmenden Druck wird ein Teil des
zu fördernden Mediums, welches die Schaufeln des Gebläserades verläßt,
wieder in die Schaufeln zurückgeführt und nochmals beschleunigt. Durch
die Mehrfachbeschleunigung werden hohe Drücke und eine steile
Druck-Volumen-Kennlinie erreicht.When the fan wheel is in operation it leaves - if none or only
a low back pressure is present - a very large part of the through
the
Das bedeutet, daß bei einer Änderung des Gegendrucks nur geringe Volumenstromänderungen auftreten. Bei einem Ausführungsbeispiel des gezeigten Hochdruck-Gebläses wurde bei einem Gegendruck von ca. 600 Pascal ein Volumenstrom von 12l/s verwirklicht.This means that when the back pressure changes, only a small amount Volume flow changes occur. In one embodiment of the shown high pressure blower was at a back pressure of approx. 600 Pascal realized a volume flow of 12l / s.
Fig.2 zeigt ein Hochdruck-Gebläse, welches in gleicher Weise aufgebaut
ist, wie das Hochdruck-Gebläse in Fig.1. Die gleichen Bestandteile
sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Im Unterschied zu dem
Ausführungsbeispiel des Hochdruck-Gebläses in Fig. 1 ist der
Elektromotor 2 in Strömungsrichtung hinter den anderen Teilen
angeordnet.
Die vorgeschlagenen Hochdruck-Gebläse sind beispielsweise besonders
geeignet, um mit einem Gasbrenner zusammengesetzt zu werden.FIG. 2 shows a high-pressure fan, which is constructed in the same way as the high-pressure fan in FIG. 1. The same components are provided with the same reference numerals. In contrast to the exemplary embodiment of the high-pressure blower in FIG. 1, the
The proposed high-pressure blowers are particularly suitable, for example, for being assembled with a gas burner.
Ein solches Gebläse ist beispielsweise in Fig. 3 gezeigt. Die Bestandteile dieses Gebläses, welche mit den in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigten Gebläsen identisch sind, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Such a blower is shown in FIG. 3, for example. The Components of this blower, which are identical to those in FIGS. 1 and 2 Blowers shown are identical, are given the same reference numerals Mistake.
Der Motor 2 ist an einer geschlossenen Wand 15 befestigt, so daß
zwischen ihr und der Einströmdüse 3 ein Anströmraum 18 vorhanden ist.
Die zur Bildung des Gas-Luftgemisches benötigte Luft wird dem
Anströmraum 18 radial zugeführt, wie durch die Pfeile 19 verdeutlicht.The
Das Gas wird über das Zuführungsrohr A 2, welches mit dem Ringkanal 6
in Verbindung steht, zugeführt. Es gelangt aus dem Ringkanal 6 durch
den Schlitz 7 in die Einströmdüse 3. Der Schlitz 7 erstreckt sich nur
über einen Teil des Umfangs der Einströmdüse 3, beispielsweise über
340 Winkelgrade.The gas is supplied via the
Auf der Ausströmseite des Hochdruck-Gebläses ist ein
kugelkalottenförmiger, mit einer Vielzahl von Öffnungen versehener
Deckel 20 vorgesehen. Der Deckel 20 kann ein halbkugelförmiger
Siebboden sein.On the outflow side of the high pressure blower is a
spherical dome-shaped, with a large number of openings
Cover 20 provided. The
Das Hochdruck-Gebläse gemäß Fig. 3 eignet sich besonders für den
Einsatz bei solchen Gasbrennern, bei denen eine kreisförmige oder
ringförmige Austrittsöffnung benötigt wird. Wenn das Gas am
Zuführungsrohr A 2 zugeführt wird, ergibt sich durch die
Teilrückführung des Gas-Luftgemisches in das Gebläserad eine sehr gute
Durchmischung des Ausgangskomponenten Gas und Luft, welches sich sehr
positiv auf die Emissionswerte des Gasbrenners auswirkt.3 is particularly suitable for the
Use in such gas burners where a circular or
annular outlet opening is required. If the gas on
Wie aus Fig. 3 zu erkennen ist, weist die Einströmdüse des
Hochdruck-Gebläses zwei Ringkanäle auf. Der obere Ringkanal 21,
welcher mit dem Anschlußstutzen A 1 versehen ist, dient zur Abnahme
eines Steuerdruckes. Die Größe des am Anschlußstutzen A 1 abgenommenen
Drucks ist dem jeweils geförderten Luftvolumen proportional. Der
untere Ringkanal 6, welcher mit dem Anschlußstutzen A 2 versehen ist,
ist für die Gaszuführung vorgesehen. As can be seen from Fig. 3, the inflow nozzle of the
High pressure blower on two ring channels. The
Wie aus Fig. 4 zu erkennen, ist an der Wand 15 unter Zwischenschaltung
eines mit einem Außengewinde versehenen Rohres 16 eine kegelförmige
Drossel vorrichtung 17 vorgesehen. Diese Drosselvorrichtung 17 ist
durch Verdrehen axial verstellbar ausgebildet, so daß sie innerhalb
eines bestimmten Bereiches in verschiedene Positionen zur Einströmdüse
3 gebracht werden kann. Mit der Drosselvorrichtung kann für einen
vorhandenen Unterdruck in den Ringkanälen innerhalb eines bestimmten
Bereiches verschiedene Volumenströme oder verschiedene Luftmengen
eingestellt werden. Da eine Wechselbeziehung zwischen Luftmenge und
Brennerleistung besteht, kann die maximale Brennerleistung bei einer
vorgegebenen Lüfterdrehzahl und einem vorgegebenen Differenzdruck
zwischen A 1 und B stufenlos eingestellt werden.As can be seen from Fig. 4, is on the
Fig. 5 zeigt die Draufsicht auf die Unterseite des Gebläserades bei
nicht vorhandener Deckscheibe. Es ist die rückseitige Scheibe 10 mit
den rückwärts gekrümmten Schaufeln 12 zu erkennen.Fig. 5 shows the top view of the underside of the impeller
cover plate not present. It is the
Claims (11)
- A high pressure fan for conveying a gaseous medium, wherein in a tube-shaped case a fan wheel is arranged which essentially takes in axially, accelerates radially and blows out axially the medium and wherein a fixed guiding device is arranged in the tube-shaped case downstream of the fan wheel, the following parts being arranged in the tube-shaped case (1):a) an electric motor (2) attached to the tube-shaped case (1) and having a motor shaft,b) an inflow nozzle (3)c) a closed fan wheel with a rear disc (10) and a front cover disc (11) having a smaller diameter than that of the rear disc and a plurality of blades (12) arranged between the disc (10),
characterized byd) a baffle disc (13) having a smaller diameter than that of the disc (10) and forming an annular gap (14) narrowing the flow path at the inside of the tube-shaped case (1). - A high pressure fan as claimed in claim 1, characterized in that the electric motor (2) is arranged upstream of the parts a) to d).
- A high pressure fan as claimed in claim 1, characterized in that the electric motor (2) is arranged downstream of the parts a) to d).
- A high pressure fan as claimed in claims 1 to 3, characterized by the following features:a) the inflow nozzle (3) has in the area of the circular opening (5) an annular channel (6) which has a circular annular gap (7) facing the opening (5),b) the annular channel (6) is in communication with the outside of the tube-shaped case (1) through an opening (8),c) the interior of the tube-shaped case above the inflow nozzle (3) is in communication with the outside of the tube-shaped case through another opening (B).
- A high pressure fan as claimed in claims 1 to 4, characterized in that an axially adjustable conical throttle device is provided in the area of the opening (5) of the inflow nozzle (3).
- A high pressure fan as claimed in claims 1 to 5, characterized in that between a wall (15) present at the drive side of the motor and the inflow nozzle (3) a flow space (18) is formed, wherein a supply duct (A 2) is present in the wall (15) and the flow space has supply flow openings (19).
- A high pressure fan as claimed in claims 1 to 6, characterized in that the blades (12) are curved backward.
- A high pressure fan as claimed in claims 1 to 6, characterized in that the blades (12) are formed ending radially.
- A high pressure fan as claimed in claims 1 to 6, characterized in that the blades (12) are curved forward.
- A high pressure fan as claimed in one of the preceding claims 1 to 9, characterized in that at increasing pressure a portion of the medium to be conveyed leaving the blades of the fan wheel is redirected onto the blades and accelerated again.
- A high pressure fan as claimed in one of the preceding claims 1 to 10, characterized in that the diameter of the front cover disc (11) is smaller than that of the baffle disc (13).
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