EP2292935A2 - Radiallüftergehäuse - Google Patents
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- EP2292935A2 EP2292935A2 EP10169984A EP10169984A EP2292935A2 EP 2292935 A2 EP2292935 A2 EP 2292935A2 EP 10169984 A EP10169984 A EP 10169984A EP 10169984 A EP10169984 A EP 10169984A EP 2292935 A2 EP2292935 A2 EP 2292935A2
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- F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
- F04D29/4206—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
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- F04D29/44—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
- F04D29/441—Fluid-guiding means, e.g. diffusers especially adapted for elastic fluid pumps
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F05D2250/00—Geometry
- F05D2250/50—Inlet or outlet
- F05D2250/52—Outlet
Definitions
- the invention relates to a radial fan housing device for ventilation devices, in particular for motor vehicles, which have at least one boundary wall which limits at least in regions a radial fan receiving space in the radial direction.
- the invention relates to a Gebläsevorrchtung, in particular a blower device for a motor vehicle.
- the invention relates to an air conditioner, in particular a motor vehicle air conditioning.
- fans or blowers have been proven. This makes it possible to provide interiors with a sufficient supply of air, wherein the supplied air may optionally be preceded by heat exchanger (radiator and / or evaporator), filters and the like can be passed. Depending on the specific application, the fans or blowers must have different characteristics.
- a particularly low operating noise for example in the ventilation of a motor vehicle interior
- radial fans For ventilation of interiors, in particular of motor vehicle interiors, in particular radial fans are used. Basically, such radial fans satisfy the tasks assigned to them satisfactorily.
- a radial fan has been proposed that has a housing which increases in the first region at a smaller angle than that of a continuous Archimedean spiral and enlarges in a second region at a greater angle than this Archimedean spiral.
- the object of the invention is thus to propose a comparison with the prior art improved radial fan housing device.
- the object of the invention is to propose a comparison with the prior art improved blower device or air conditioning.
- a radial fan housing device for ventilation devices which at least one boundary wall, which defines at least partially a radial fan receiving space in the radial direction in such a way that the boundary wall is formed such that the radial fan receiving space in at least a first wall area in a non-linear manner expands and at least a second wall area extended in a linear manner. It is particularly advantageous if the radial fan housing device is used for ventilation devices of motor vehicles. Experiments have shown that such a combination of non-linear extension and subsequent linear expansion of the radial fan compartment (relative to a radial fan located in the radial fan compartment) can result in a surprisingly high level of noise reduction.
- a particularly significant noise reduction can result, especially in the low-frequency range, which is particularly advantageous because operating noise in the low-frequency range are often perceived as particularly disturbing and / or are relatively difficult to dampen.
- First experiments have shown that the proposed design of the radial fan housing device can result in a noise crescendo of typically in the range of 2 to 3.5 dB per third compared to a purely logarithmic spiral shape.
- a relative reference point for the "beginning" of the boundary wall in the circumferential direction an arbitrary reference point can be guaranteed.
- a reference point should be selected which has a characteristic property and / or allows a reference that is as clear as possible or easily referenceable.
- a typical example of this is, for example, a fan blade, which typically forms a transition between the radial fan compartment and an air discharge duct (usually tangential to radial).
- the proposed combination of non-linear extension and linear extension can not only provide particularly good acoustic performance , But in particular also have a very good efficiency.
- the non-linear region can absorb the increasing air flow along the circumferential direction of the radial fan wheel, without having to come to undesirable flow phenomena in the corresponding area.
- the radial fan housing device is designed in such a way that the radial fan mounting space expands logarithmically in at least one first wall area.
- Such a logarithmic expansion essentially corresponds to the increase in the air mass flow in the circumferential direction of the radial fan, so that in particular undesirable flow phenomena of the delivered air can be avoided. In this way, in particular a particularly good efficiency of the radial fan housing device can be achieved.
- At least one first wall area is arranged in front of at least one second wall area.
- Experiments have shown that in this case usually particularly good efficiencies, coupled with a particularly good acoustic behavior can result.
- At least one third wall region is provided, which forms a transition region to an air outlet channel.
- This wall portion may have a substantially arbitrary shape.
- the third wall region (the third wall regions) can be designed such that a funnel-like enlargement results.
- the one or more third wall regions have a length which is small in relation to the first wall region and / or second wall region.
- the increase in cross-sectional area is relatively greatly increased without favoring flow separation, for example, to avoid over-speed caused by too narrow cross sections, which can generate high-frequency noise and / or loss of efficiency at high mass flows can result.
- At least one third wall region has at least one rectilinear boundary wall at least in regions.
- the first wall region is formed in a region which starts at 0 °, 5 °, 10 °, 15 ° or 20 ° and / or at 85 °, 90 °, 95 °, 100 ° °, 105 °, 110 °, 115 °, 120 °, 125 °, 130 °, 135 °, 140 ° or 145 ° ends.
- the mentioned initial or final values have proved to be particularly advantageous.
- particularly advantageous results can be achieved with the above-mentioned initial and final values.
- the radial fan housing device has at least one housing tongue.
- This can in particular the transition region between a tangentially and / or radially arranged air discharge channel and the radial fan receiving area.
- the fan tongue can also serve as a reference point (starting point) for the formation of the boundary wall (and optionally further assemblies),
- blower device which has at least one radial fan housing device with the structure described above.
- the blower device then has the advantages and properties already described in an analogous manner.
- the blower device may be a blower device for a motor vehicle.
- an air conditioner which has at least one radial fan blower device with the structure described above and / or at least one blower device with the structure described above.
- Such an air conditioning system then has the properties and advantages described above in an analogous manner.
- the air conditioning system may be an automotive air conditioning system.
- a conceivable embodiment of a radial fan 1 is shown in a schematic plan view.
- the radial fan 1 has a radial fan housing 2, in whose interior 4 a radial fan 3 is arranged.
- the radial fan 3 and the boundary wall 5 are formed and arranged so that between the outside of the radial fan 3 and the boundary wall 5, a channel 6 is formed, starting from a so-called tongue 7, the cross section of the channel 6 increases steadily.
- the tongue 7 is rounded.
- the circle center 8 of the rounded surface of the tongue 7 is used.
- the reference line 9 extending in the radial direction is represented by the circle center 8 of the rounded tongue 7.
- the boundary wall 5 in Fig. 1 marked as a bold line.
- a first angular range 10 the boundary wall 5 of the radial fan housing 2 follows the shape of a conventional logarithmic spiral 13.
- Fig. 1 a linearly expanding coil 11 is shown.
- the (variable) slope of the boundary wall 5 is approximately smaller in the first quarter of the angular range 10 than the slope of the drawn for comparison linear spiral 11.
- the boundary wall 5 in this first angular range 10 is always within the drawn for comparison linear spiral 11 is located. In this way it is possible to save space. Nevertheless, the radial fan 1 in this configuration has a good efficiency and low noise.
- the boundary wall 5 now follows a spiral 11 with a linear gradient.
- the logarithmic spiral 13 which follows the boundary wall 5 in the first angular range 10, continued for comparison. How one Fig. 1 can thus take, the boundary wall 5 thus always runs in the second angle range 12 within the "alternative" logarithmic spiral 13, so that space can be saved here as well.
- experiments have shown that the linear continuation of the boundary wall 5 in the second angular range beyond usually leads in most of operating conditions to a noise reduction.
- a third angle range 14 follows.
- the third angle range 14 extends only over a relatively short length.
- the boundary wall 5 is formed in this area such that a transition area 15 from the interior 4 of the radial fan housing 2 to an outwardly leading Vietnameseab technologicalkanal 16 is formed.
- the boundary wall 5 is formed in a larger region of the third angle portion 14 as a rectilinear wall 17.
- Fig. 2 is the dimensioning of the boundary wall 5 of in Fig. 1 illustrated radial fan 1 shown in Cartesian coordinates.
- the abscissa 18 is in both Fig. 2a as well as in Fig. 2b the angle, starting from the boundary line 9 (zero point).
- the ordinate 19 in Fig. 2a shows the air flow cross section of the channel as a function of the respective angular position Fig. 2b along the ordinate 19 is the differential one Change in the air passage cross section through the channel 6 per unit angle shown.
- the second angular region 12 is adjoined by the third angular region 14 (transitional region 15), in which the boundary wall 5 is adapted to the following contour of an attachment component, such as, for example, the anti-theorbo housing of the air conditioning system.
- the boundary wall 5 is formed so that finally the cross section of the logarithmic spiral 13 is reached again.
- Fig. 3 Finally, the result of two measurements is shown, There is the Geschwindigkestsvertellung the air flowing through the channel 6 at a radial fan 20 with pure logarithmic spiral 13 with the air velocity distribution of in Fig. 1 illustrated radial fan 1 (having different angular ranges 10, 12, 14) shown. As you can see, the velocity of the air flowing through channel 6 is distributed much more homogeneously. In addition, the level of activity can be avoided. Both effects together result in a particularly effective noise reduction, in particular in the low-frequency frequency range, which is usually perceived as particularly disturbing, In addition, the efficiency of the radial fan 1 can be particularly high.
Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Radiallüftergehäusevorrichtung für Belüftungsvorrichtungen, insbesondere für von Kraftfahrzeugen, welche zumindest eine Begrenzungswand aufweisen, die zumindest bereichsweise einen Radiallüfteraufnahmeraum in radialer Richtung begrenzt. Zusätzlich betrifft die Erfindung eine Gebläsevorrchtung, insbesondere eine Gebläsevorrichtung für ein Kraftfahrzeug. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Klimaanlage, insbesondere eine Kraftfahrzeugklimaaulage.
- In vielen Bereichen der Technik, wie insbesondere bei der Belüftung, Beheizung und Klimatisierung von Gebäuden und Fahrzeugen ist es erforderlich unter Verwendung technischer Hilfsmittel eine Luftströmung künstlich zu erzeugen. Für diesen Zweck haben sich sogenannte Lüfter bzw. Gebläse bewährt. Dadurch ist es möglich, Innenräume mit einer ausreichenden Luftzufuhr zu versehen, wobei die zugeführte Luft gegebenenfalls vorab noch durch Wärmetauscher (Heizkörper und/oder Verdampfer), Filter und dergleichen geleitet werden kann. Je nach konkretem Anwendungszweck müssen die Lüfter bzw. Gebläse unterschiedliche Charaktenstika aufweisen. Während es beispielsweise bei einem ersten Anwendungszweck (wie beispielsweise bei einem Kühler eines Kraftfahrzeugs) primär auf einen hohen Luftdurchsatz (und damit auf eine hohe Kühlleistung) ankommt, steht bei anderen Anwendungen beispielsweise ein besonders niedriges Betriebsgeräusch (beispielsweise bei der Belüftung eines Kraftfahrzeuginnenraums) im Vordergrund.
- Zur Belüftung von Innenräumen, insbesondere von Kraftfahrzeuginnenräumen, werden insbesondere Radiallüfter venwendet. Grundsätzlich erfüllen derartige Radiallüfter die ihnen übertragenen Aufgaben befriedigend.
- Nach wie vor ergeben sich jedoch Probleme, wenn die Radiallüfter hinsichtlich mehrerer Charakteristika möglichst gute Leistungswerte erzielen sollen. So ist es insbesondere bei im Stand der Technik bekannten Radiallüftergehäusen problematisch, einerseits einen besonders hohen maximal möglichen Luftmassenstrom zur Verfügung zu stellen, andererseits jedoch ein möglichst geringes Betriebsgeräusch zu realisieren. Insbesondere ist es problematisch, Radiallüfter derart auszubilden, dass über möglichst viele Betriebszustände hinweg ein möglichst geringes Betriebsgeräusch, insbesondere im niederfrequenten Bereich, entsteht.
- Um dieses Problem zu lösen wurden bereits unterschiedliche Lösungsansätze im Stand der Technik verfolgt. So wurde beispielsweise in
DE 32 38 913 C2 vorgeschlagen, ein Gehäuse für einen Radialventilator mit Laufrad und einer von einer Gehäusezunge ausgehenden Gehäusekontur derart auszubilden, dass sich die Gehäusekontur in einem ersten Bereich nach einer logarithmischen Spirale erweitert, um dann in einem zweiten Bereich äquidistant zum Laufrad zu verlaufen und sich anschließend in einem dritten Bereich wieder spiralförmig bis zu einem Ausblasstutzen zu erweitern. InUS 6,439,839 B1 wurde ein Radiallüfter vorgeschlagen, der ein Gehäuse aufweist, das sich in ersten Bereich in einem geringeren Winkel als dem einer durchgängigen archimedischen Spirale vergrößert, und sich in einem zweiten Bereich mit einem größeren Winkel als dieser archimedischen Spirale vergrößert. - Derartige Gehäuse weisen jedoch nach wie vor Probleme, insbesondere hinsichtlich ihrer Geräuschentwicklung auf.
- Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Radiallüftergehäusevorrichtung vorzuschlagen. Darüber hinaus besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Gebläsevorrichtung bzw. Klimaanlage vorzuschlagen.
- Es wird vorgeschlagen eine Radiallüftergehäusevorrichtung für Belüftungsvorrichtungen, welche zumindest eine Begrenzungswand, die zumindest bereichsweise einen Radiallüfteraufnahmeraum in radialer Richtung begrenzt derart auszubilden, dass die Begrenzungswand derart ausgebildet ist, dass sich der Radiallüfteraufnahmeraum in zumindest einem ersten Wandbereich in nicht-linearer Weise erweitert und in zumindest einem zweiten Wandbereich in linearer Weise erweitert. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Radiallüftergehäusevorrichtung für Belüftungsvorrichtungen von Kraftfahrzeugen verwendet wird. Versuche haben ergeben, dass eine derartige Kombination von nicht-linearer Erweiterung und anschießender linearer Erweiterung des Radiallüfteraufnahmeraums (relativ zu einem im Radiallüfteraufnahmeraum angeordneten Radiallüfterrad) eine verblüffend starke Geräuschminderung ergeben kann. Insbesondere kann sich eine besonders signifikante Geräuschminderung speziell im niederfrequenten Bereich ergeben, was von besonderem Vorteil ist, da Betriebsgeräusche im niederfrequenten Bereich oftmals als besonders störend empfunden werden und/oder relativ schwer zu dämpfen sind. Erste Versuche haben ergeben, dass sich durch die vorgeschlagene Bauform der Radiallüftergehäusevorrichtung eine Geräuschnunderung von typischerweise im Bereich von 2 bis 3,5 dB pro Terz im Vergleich zu einer rein logarithmischen Spiralform ergeben kann. Als relativer Bezugspunkt für den "Beginn" der Begrenzungswand in Umfangsrichtung gesehen kann ein an sich beliebiger Referenzpunkt gewähr worden. Bevorzugt sollte jedoch ein Referenzpunkt gewählt werden, der eine charakteristische Eigenschaft aufweist und/oder eine möglichst eindeutige bzw. gut referenzierbare Bezugnahme ermöglicht. Ein typisches Beispiel hierfür ist beispielsweise eine Gebläsezunge, die typischerweise einen Übergang zwischen dem Radiallüfteraufnahmeraum und einem Luftabführkanal (üblicherweise in tangentialer bis radialer Richtung verlaufend) bildet Die vorgeschlagene Kombination von nicht-linearer Erweiterung und linearer Erweiterung kann darüber hinaus nicht nur ein besonders gutes akustisches Verhalten, sondern insbesondere auch einen sehr guten Wirkungsgrad aufweisen. So kann beispielsweise der nicht-lineare Bereich die entlang der Umfangsrichtung des Radiallüfterrads zunehmende Luftströmung aufnehmen, ohne dass es zu unerwünschten Strömungsphänomenen im entsprechenden Bereich kommen muss. Mit Hilfe der linearen Erweiterung, welche typischerweise enger gewickelt ist, als es einer Fortsetzung der nicht-linearen Erweiterung entspräche, können üblicherweise spezielle instationäre Strömungsphänomene in der Spiraldurchströmung der geförderten Luft und eine entsprechende Anregung insbesondere niederfrequenter Schallanteile wirksam vermieden werden. Derartige Effekte können ansonsten insbesondere bei niedrigen Luftmassendurchsatzraten auftreten. Darüber hinaus ist es insbesondere mit Hilfe des sich linear erweiternden Bereichs üblicherweise möglich, die Außenkontur der Radiallüftergehäusevorrichtung so zu gestalten, dass ein geringerer Bauraum möglich ist.
- Vorteilhaft kann es sein, wenn die Radiallüftergehäusevorrichtung derart ausgebildet ist, dass sich in zumindest einem ersten Wandbereich der Radiallüfteraufnahmeraum logarithmisch erweitert. Eine derartige logarithmische Erweiterung entspricht im Wesentlichen der Zunahme des Luftmassenstroms in Umfangsrichtung des Radiallüfterrads, so dass insbesondere unerwünschte Strömungsphänomene der geförderten Luft vermieden werden können. Auf diese Weise ist insbesondere ein besonders guter Wirkungsgrad der Radiallüftergehäusevorrichtung erzielbar.
- Besonders sinnvoll kann es sein, wenn zumindest ein erster Wandbereich vor zumindest einem zweiten Wandbereich angeordnet ist. Versuche haben ergeiben, dass sich in diesem Fall üblicherweise besonders gute Wirkungsgrade, gepaart mit einem besonders guten akustischen Verhalten ergeben können.
- Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn lediglich ein erster Wandbereich und/oder ein zweiter Wandbereich vorhanden ist. So haben Versuche ergeben, dass sich oftmals der überwiegende Teil der Wirkungsgraderhöhung und/oder der akustischen Verbesserung mit lediglich einer Abfolge von nicht-linearer und linearer Erweiterung erzielen lässt Beschränkt man sich hier auf eine einzelne derartige Abfolge, so kann insbesondere die Herstellung der Radiallüftergehäusevorrichtung vereinfacht werden.
- Weiterhin kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn zumindest ein dritter Wandbereich vorgesehen ist, welcher einen Übergangsbereich zu einem Luftaustrittskanal hin bildet. Dieser Wandbereich kann eine im Wesentlichen beliebige Formgebung aufweisen. Insbesondere kann der dritte Wandbereich (die dritten Wandbereiche) derart ausgeführt sein, dass sich eine trichterartige Erweiterung ergibt. Üblicherweise ist es ausreichend, wenn der oder die dritten Wandbereiche eine im Verhältnis zum ersten Wandbereich und/oder zweiten Wandbereich geringe Länge aufweisen. In aller Regel erweist es sich dabei als vorteilhaft, wenn im Bereich des dritten Wandbereichs der Querschnittsflächenzuwachs relativ stark gesteigert wird ohne dabei Strömungsablösungen zu begünstigen, beispielsweise um zu vermeiden, dass durch zu enge Querschnitte Übergeschwindigkeiten entstehen, die hochfrequentes Rauschen erzeugen können und/oder einen Wirkungsgradverlust bei hohen Massenströmen zur Folge haben können.
- Als besonders vorteilhaft hat es sich in diesem Zusammenhang erwiesen wenn zumindest ein dritter Wandbereich zumindest bereichsweise zumindest eine geradlinige Begrenzungswand aufweist. Auch hier haben Versuche ergeben, dass sich durch eine derartige Ausbildung üblicherweise besonders gute Wirkungsgrade und/oder ein besonders gutes akustisches Verhalten der Radiallüftergehäusevorrichtung ergeben können.
- Darüber hinaus hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der erste Wandbereich in einem Bereich ausgebildet ist, der bei 0°, 5°, 10°, 15° oder 20° beginnt und/oder bei 85°, 90°, 95°, 100°, 105°, 110°, 115°, 120°, 125°, 130°, 135°, 140° oder 145° endet. Die genannten Anfangs- bzw. Endwerte haben sich als besonders vorteilhaft erwiesen.
- Eine weitere vorteilhafte Bauform ergibt sich, wenn der zweite Wandbereich in einem Bereich ausgebildet ist, der bei 85°, 90°, 95°, 100°, 105°, 110°, 115°, 120°, 125°, 130°, 135°, 140° oder 145° beginnt und/oder bei 270°, 275°, 280°, 285°, 290°, 295°, 300°, 305°, 310°, 315°, 320°, 325° oder 330° endet. Auch hier hat sich gezeigt, dass mit den genannten Anfangs- bzw. Endwerten besonders vorteilhafte Ergebnisse erzielt werden können.
- Vorteilhafte Ausführungen können sich darüber hinaus insbesondere dann ergeben, wenn die Radiallüftergehäusevorrichtung zumindest eine Gehäusezunge aufweist. Diese kann insbesondere den Übergangsbereich zwischen einem tangential und/oder radial angeordnetem Luftabfuhrkanal und dem Radiallüfteraufnahmebereich bilden. Insbesondere kann die Gebläsezunge auch als Referenzpunkt (Anfangspunkt) für die Ausbildung der Begrenzungswand (und gegebenenfalls weitere Baugruppen) dienen,
- Weiterhin wird eine Gebläsevorrichtung vorgeschlagen, welche zumindest eine Radiallüftergehäusevorrichtung mit dem vorab beschriebenen Aufbau aufweist. Die Gebläsevorrichtung weist dann die bereits beschriebenen Vorteile und Eigenschaften in analoger Weise auf. Insbesondere kann es sich bei der Gebläsevorrichtung um eine Gebläsevorrichtung für ein Kraftfahrzeug handeln.
- Weiterhin wird eine Klimaanlage vorgeschlagen, welche zumindest eine Radiallüftergebläsevorrichtung mit dem vorab beschriebenen Aufbau und/oder zumindest eine Gebläsevorrichtung mit dem vorab beschriebenen Aufbau aufweist. Eine derart ausgebildete Klimaanlage weist dann die vorab beschriebenen Eigenschaften und Vorteile in analoger Weise auf. Insbesondere kann es sich bei der Klimaanlage um eine Kraftfahrzeugklimaanlage handeln.
- Im Folgenden wird die Erfindung anhand vorteilhafter Ausführungsbeispiele und unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert Es zeigt:
- Fig. 1:
- ein Ausführungsbeispiel für einen Radiallüfter in Draufsicht von oben;
- Fig. 2:
- die Größendimensionierung der in
Fig. 1 dargestellten Gebläsegehäusekontur in kartesischen Koordinaten; - Fig. 3:
- das Strömungsverhalten des vorgeschlagenen Radialgebläses im Vergleich mit dem Strömungsverhalten eines Radialgeblä- ses nach dem Stand der Technik.
- In
Fig. 1 ist in einer schematischen Draufsicht ein denkbares Ausführungsbeispiel für einen Radiallüfter 1 dargestellt. Der Radiallüfter 1 weist ein Radiallüftergehäuse 2 auf, in dessen Innenraum 4 ein Radiallüfterrad 3 angeordnet ist. Das Radiallüfterrad 3 und die Begrenzungswand 5 sind so ausgebildet und angeordnet, dass sich zwischen der Außenseite des Radiallüfterrads 3 und der Begrenzungswand 5 ein Kanal 6 bildet, Ausgehend von einer sogenannten Zunge 7 nimmt der Querschnitt des Kanals 6 stetig zu. Mit dem zunehmenden Querschnitt des Kanals 6 wird dem längs des Umfangs des Radiallüfterrads 3 stetig zunehmenden Luftmassenstrom (das Radiallüfterrad 3 gibt über seinen gesamten Umfang hinweg einen im wesentlichen winkelunabhängigen Luftmassenstrom zu seiner Außenseite hin ab) Rechnung getragen. Im vorliegend inFig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel eines Radiallüfters 1 ist die Zunge 7 abgerundet ausgebildet. - Als Referenzpunkt für allfällige Winkelangaben wird daher der Kreismittelpunkt 8 der abgerundeten Oberfläche der Zunge 7 verwendet. Zur Verdeutlichung ist die in radialer Richtung verlaufende Bezugslinie 9 durch den Kreismittelpunkt 8 der abgerundeten Zunge 7 dargestellt. Darüber hinaus ist die Begrenzungswand 5 in
Fig. 1 als fette Linie eingezeichnet. - In einem ersten Winkelbereich 10 folgt die Begrenzungswand 5 des Radiallüftergehäuses 2 der Form einer herkömmlichen logarithmischen Spirale 13. Zum Vergleich ist in
Fig. 1 eine sich linear erweiternde Spirale 11 dargestellt. Wie man sieht, ist die (veränderliche) Steigung der Begrenzungswand 5 (logarithmische Spirale) in etwa im ersten Viertel des Winkelbereichs 10 kleiner als die Steigung der zum Vergleich eingezeichneten linearen Spirale 11. Weiterhin fällt auf, dass sich die Begrenzungswand 5 in diesem ersten Winkelbereich 10 stets innerhalb der zum Vergleich eingezeichneten linearen Spirale 11 befindet. Auf diese Weise ist es möglich, Bauraum einzusparen. Dennoch weist der Radiallüfter 1 in dieser Konfiguration einen guten Wirkungsgrad und eine geringe Geräuschentwicklung auf. Der erste Winkelbereich 10 erstreckt sich im vorliegend dargestellten Ausführungsbeispiel von einem Winkel α = 0° ausgehend bis zu einem Winkel β = 115°. - Dem ersten Winkelbereich 10 schließt sich der zweite Winkelbereich 12 an, der sich im vorliegend dargestellten Ausführungsbeispiel von β = 115° bis γ = 300° erstreckt. In diesem zweiten Winkelbereich 12 folgt nunmehr die Begrenzungswand 5 einer Spirale 11 mit linearer Steigung. Zum Vergleich ist in
Fig. 1 die logarithmische Spirale 13, der die Begrenzungswand 5 im ersten Winkelbereich 10 folgt, zum Vergleich fortgeführt. Wie manFig. 1 entnehmen kann, verläuft die Begrenzungswand 5 somit auch im zweiten Winkelbereich 12 stets innerhalb der "alternativen" logarithmischen Spirale 13, so dass auch hier Bauraum eingespart werden kann. Darüber hinaus haben Versuche ergeben, dass die lineare Fortführung der Begrenzungswand 5 im zweiten Winkelbereich darüber hinaus in aller Regel in einen Großteil von Betriebsbedingungen zu einer Geräuschverminderung führt. - Nach dem Winkel γ von vorliegend γ = 300° schließt sich ein dritter Winkelbereich 14 an. Der dritte Winkelbereich 14 erstreckt sich jedoch nur über eine relativ kurze Länge. Im Wesentlichen ist die Begrenzungswand 5 in diesem Bereich derart ausgebildet, dass sich ein Übergangsbereich 15 vom Innenraum 4 des Radiallüftergehäuses 2 zu einem nach außen führenden Luftabführkanal 16 bildet. Im vorliegend dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Begrenzungswand 5 in einem größeren Bereich des dritten Winkelbereichs 14 als geradlinige Wand 17 ausgebildet.
- In
Fig. 2 ist die Dimensionierung der Begrenzungswand 5 des inFig. 1 dargestellten Radiallüfters 1 in kartesischen Koordinaten dargestellt. Längs der Abszisse 18 ist sowohl inFig. 2a als auch inFig. 2b der Winkel, ausgehend von der Begrenzungslinie 9 (Nullpunkt) dargestellt. Die Ordinate 19 inFig. 2a zeigt den Luftdurchtnitsquerschnitt des Kanals in Abhängigkeit von der jeweiligen Winkelposition dar. InFig. 2b ist längs der Ordinate 19 die differenzielle Veränderung des Luftdurchtrittsquerschnitts durch den Kanal 6 pro Winkeleinheit dargestellt. - Sowohl in
Fig. 2a , als auch inFig. 2b ist jeweils der Verlauf einer linearen Spirale 11, der Verlauf einer logarithmischen Spirale 13 sowie der Verlauf der Begrenzungswand 5 des inFig. 1 dargestellten Radiallüftergehäuses 2 eingezeichnet. - Wie man den Figuren entnehmen kann, folgt die Begrenzungswand 5 des Radiallüftergehäuses 2 im ersten Winkelbereich 10 von α = 0° bis β = 115° einer logarithmischen Spirale 13. Beginnend mit dem zweiten Winkelbereich 12 (zwischen β = 115° und γ = 300°) folgt die Begrenzungswand 5 des Radiallüftergehäuses 2 dagegen einer linearen Spirale 11.
- Dem zweiten Winkelbereich 12 scließt sich der dritte Winkelbereich 14 (Übergangsbereich 15) an, in dem die Begrenzungswand 5 an den folgenden Konturverlauf einer Anschiusskomponente, wie beispielsweise dem Verdarnpfergehäuse der Klimaanlage angepasst wird. Im vorliegend dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Begrenzungswand 5 so ausgebildet, dass schlussendlich wieder der Querschnitt der logarithmischen Spirale 13 erreicht wird.
- In
Fig. 3 ist schließlich noch das Ergebnis zweier Messungen dargestellt, Dort wird die Geschwindigkestsvertellung der durch den Kanal 6 strömenden Luft bei einem Radiallüfter 20 mit rein logarithmischer Spirale 13 mit der Luftgeschwindigkeitsverteilung des inFig. 1 dargestellten Radiallüfters 1 (aufweisend unterschiedliche Winkelbereiche 10, 12, 14) dargestellt. Wie man sieht ist die Geschwindigkeit der den Kanal 6 durchströmenden Luft deutlich homogener verteilt. Darüber hinaus können auch Geschwhidigkeitsspitzen vermieden werden. Beide Effekte zusammen ergeben eine besonders effektive Geräuschminderung, insbesondere in niederfrequenten Frequenzbereich, der in der Regel als besonders störend empfunden wird, Darüber hinaus kann auch der Wirkungsgrad des Radiallüfters 1 besonders hoch sein. - Bezugszeiehenliste
- 1
- Radiallüfter
- 2
- Radiallüftergehäuse
- 3
- Radiallüfterrad
- 4
- Innenraum
- 5
- Begrenzungswand
- 6
- Kanal
- 7
- Zunge
- 8
- Kreismittelpunkt von 7
- 9
- Bezugslinie
- 10
- erster Winkelbereich
- 11
- lineare Spirale
- 12
- zweiter Winkelbereich
- 13
- logarithmische Spirale
- 14
- dritter Winkelbereich
- 15
- Obergangsbereich
- 16
- Luftabführkanal
- 17
- gerade Wand
- 18
- Abszisse
- 19
- Ordinate
- 20
- Radiallüfter (SDT)
Claims (11)
- Radiallüftergehäusevorrichtung (2) für Belüftungsvorrichtungen (1), insbesondere für Belüftungsvorrichtungen (1) von Kraftfahrzeugen, aufweisend zumindest eine Begrenzungswand (5), welche zumindest bereichsweise einen Radiallüfteraufnahmeraum (4) in radialer Richtung begrenzt, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungswand (5) derart ausgebildet ist, dass sich der Radiallüfteraufnahmeraum (4) in zumindest einem ersten Wandbereich (10) in nicht-linearer Weise erweitert und in zumindest einem zweiten Wandbereich (12) in linearer Weise erweitert.
- Radiallüftergehäusevorrichtung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich in zumindest einem ersten Wandbereich (10) der Radiallüftefaufnahmefäum (4) logarithmisch erweitert.
- Radiallüftergehäusevorrichtung (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein erster Wandbereich (10) vor zumindest einem zweiten Wandbereich (12) angeordnet ist.
- Radiallüftergehäusevorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass lediglich ein erster Windbereich (10) und/oder lediglich ein zweiter Wandbereich (12) vorhanden ist.
- Radiallüftergehäusevorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein dritter Wandbereich (14) vorgesehen ist, welcher einen Ühergangsbereich (15) zu einem Luftaustrittskanal (16) hin bildet.
- Radiallüftergehäusevorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein dritter Wandbereich (14) zumindest bereichsweise zumindest eine geradlinige Begrenzungswand (17) aufweist.
- Radiallüftergehäusevorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wandbereich (10) in einem Bereich ausgebildet ist, der bei 0°, 5°, 10°, 15° oder 20° beginnt und/oder bei 85°, 90°, 95°, 100°, 105°, 110°, 115°, 120°, 125°, 130°, 135°, 140° oder 145° endet.
- Radiallüftergehausevornchtung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Wandbereich (12) in einem Bereich ausgebildet ist, der bei 85", 90°, 95°, 100°, 105°, 110°, 115°, 120°, 125°, 130°, 135°, 140° oder 145° beginnt und/oder bei 270°, 275°, 280°, 285°, 290°, 295°, 300°, 305°, 310°, 315°, 320°, 325° oder 330° endet.
- Radiallüftergehäusevorrichtung (2) nach einem der vorangehenden Anspruche, dadurch gekennzeichnet, dass die Radiallüftergehäusevorrichtung (2) zumindest eine Gehäusezunge (7) aufweist.
- Gebläsevorrichtung (1), insbesondere Gebiäsevorrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug, aufweisend zumindest eine Radiallüftergehäusevorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
- Klimaanlage, insbesondere Kraftfahrzeugklimaanlage, aufweisend zumindest eine Radiallüftergehäusevorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und/oder zumindest eine Gebläsevorrchtung (1) nach Anspruch 10,
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