EP2698542A2 - Radial fan with spiral housing - Google Patents

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EP2698542A2
EP2698542A2 EP13180009.6A EP13180009A EP2698542A2 EP 2698542 A2 EP2698542 A2 EP 2698542A2 EP 13180009 A EP13180009 A EP 13180009A EP 2698542 A2 EP2698542 A2 EP 2698542A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
spiral
fan
radial fan
length
fan according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP13180009.6A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP2698542A3 (en
Inventor
Michael Hornig
Dr. Michael Schmitz
Arnold Schulde
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG
Original Assignee
Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG filed Critical Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG
Publication of EP2698542A2 publication Critical patent/EP2698542A2/en
Publication of EP2698542A3 publication Critical patent/EP2698542A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/28—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/281—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for fans or blowers
    • F04D29/282—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for fans or blowers the leading edge of each vane being substantially parallel to the rotation axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/28—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/30—Vanes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • 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
    • F04D29/4226—Fan casings

Definitions

  • the invention relates to a radial fan with a fan wheel which is rotatable about an associated axis of rotation in a predetermined direction of rotation and having a predetermined outer diameter, a motor for driving the fan wheel, which is provided with a motor winding, and a fan housing, which has a with an air inlet opening and an air outlet opening provided pressure chamber is formed, in which at least the fan is arranged, wherein the pressure chamber with a fan surrounding, at least partially spiral outer wall is provided, which has at least three merge into each other spiral sections.
  • the object of the present invention is achieved by a radial fan with a spiral housing according to claim 1.
  • a radial fan with a spiral housing according to claim 1 by improving the ratio of the spiral radii of the spiral housing to the outer diameter of the fan wheel, an improved efficiency of the radial fan and an increased air output can be achieved at approximately constant dimensions of the spiral housing.
  • an improvement in the efficiency can also be achieved by the appropriately defined blades.
  • the terms left, right, up and down refer to the respective drawing figure, and may vary from one drawing figure to the next, depending on a particular orientation (portrait or landscape). Identical or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the various figures and usually described only once.
  • Fig. 1 shows an exemplary radial fan 100, which, for example, is suitable for applications in the automotive industry and according to one embodiment at least partially made of plastic z. B. trained by means of plastic syringes
  • Fan housing 110 has. This example consists of an upper housing portion 112 and a lower housing portion 114. On the upper housing portion 112 are illustratively fastening members 131, 136 for securing the fan housing 110 in or on an external object, for. In an automobile. At the lower housing portion 114, a pot-like extension 104 is formed by way of example.
  • the upper and lower housing portion 112, 114 are z. B. via associated fasteners 111, 116 attached to each other. These are illustratively designed to form a latching connection between the upper and lower housing sections 112 and 114, respectively. Alternatively or additionally, the upper and lower housing portion 112, 114 z. B. also screwed together, glued, welded, riveted, etc. be.
  • the fan housing 110 forms according to one embodiment of a provided with an air inlet opening 115 and an air outlet opening 117 pressure chamber 113, which is provided with an at least partially spiral outer wall 119.
  • at least one fan wheel 142 for generating an air flow 198 is arranged such that the spiral-shaped outer wall 119 surrounds the fan wheel 142 at least in sections.
  • This is rotatable about an associated axis of rotation 149 in a predetermined direction of rotation 199 and has a plurality of fan blades, of which only five are provided with the reference numerals 181, 182, 183, 184, 185.
  • the fan blades are also called blades in centrifugal fans.
  • the axis of rotation 149 is here aligned at least approximately coaxially with the air inlet opening 115 and at least approximately perpendicular to the air outlet opening 117.
  • the fan blades 181, 182, 183, 184, 185 are fastened to an annular carrier 144 at their axial ends facing the air inlet opening 115. As seen in the direction of rotation 199, the fan blades 181, 182, 183, 184, 185 are curved, in particular curved forward or convex, so that the radial fan 100 can also be referred to as a "drum rotor".
  • Fig. 2 shows the radial fan 100 of Fig. 1 during its assembly.
  • a bottom wall 280 provided with a bearing tube 282 is illustratively formed in the pot-like extension 104 of the lower housing section 114.
  • a printed circuit board 270 populated with electronic components 275 is preferably arranged at least substantially centered on the bearing tube 282.
  • the electronic components 275 serve z.
  • the inner stator 230 is placed on the bearing tube 282 above the circuit board 270, wherein the inner stator 230 z. B. is attached to the circuit board 270 and the motor winding 132 z. B. electrically conductive with the circuit board 270 or one or more of the arranged thereon, electronic components 275 is connected.
  • the outer rotor 240 is mounted on the bearing tube 282 via a suitable bearing arrangement such that the rotor shaft 242 is rotatably received in the bearing tube 282 at least in the direction of rotation 199 of the fan wheel 142.
  • the fan wheel 142 is attached to the rotor shaft 242.
  • the axial ends of the fan blades 181, 182, 183, 184, 185 facing away from the annular support 144 are illustratively fastened to a rotor bell 244, which can be fastened to the rotor shaft 242.
  • a rotor bell 244 On the inner circumference of this rotor bell 244 z.
  • the upper housing portion 112 is then placed on the lower housing portion 114 and attached via the fasteners 111, 116 thereto.
  • additional fastening elements 211, 214, 216 are illustratively formed on the lower housing section 114.
  • Fig. 3 shows the provided with the fan housing 110 radial fan 100 of Fig. 1 and 2 , which the air flow 198 of Fig. 1 generated.
  • Fig. 2 illustrates the entering through the air inlet opening 115 in the fan housing 110 and exiting through the air outlet opening 117 from the fan housing 110 air flow 198, and the arrangement of the guide plate 270 in the provided with the bottom wall 280, pot-like extension 104 of the lower housing portion 114th
  • Fig. 4 shows that with the attached to the annular support 144 fan blades 181, 182, 183, 184, 185 of Fig. 1 and 2 provided fan 142 of Fig. 1 and 2 , which in the region of the air inlet opening 115 of the upper housing portion 112 of the pressure chamber 113 forming the fan housing 110 of Fig. 1 to 3 is arranged.
  • the fan wheel 142 has, for example, a predetermined outer diameter D, cf. Fig. 5 ,
  • clarified Fig. 4 the fan wheel 142 enclosing, at least partially spiral outer wall 119 of the pressure chamber 113th
  • the spiral-shaped outer wall 119 has at least three spiral sections 411, 412, 413 merging into one another.
  • the air outlet opening 117 of the fan housing 110 is formed, for example, between an initial region 421 of a first spiral section 411 and an end region 423 of a third spiral section 413.
  • the first spiral section 411 merges at a point 471 into a second spiral section 412, which in turn illustratively merges into the third spiral section 413 at a point 473.
  • each of the spiral sections 411, 412, 413 runs along an associated circle 431, 432 or 433, which has a respectively assigned spiral radius 401, 402, 403.
  • the first spiral section 411 is assigned a first spiral radius 401, which is predetermined from a range from approximately 0.65 times to approximately 0.6825 times the outer diameter D.
  • the second spiral section 412 is associated with a second spiral radius 402, which is defined from a range of about 0.725 times to about 0.7825 times the outer diameter D.
  • the third spiral section 413 is assigned a third spiral radius 403, which is defined from a range of about 0.8375 times to about 0.895 times the outside diameter D.
  • the first spiral radius 401 is set at a outside diameter D of 40 mm from a range of about 26 mm to about 27.3 mm
  • the second spiral radius 402 is set from a range of about 29 mm to about 31.3 mm
  • the third Spiral radius 403 is set from a range of about 33.5 mm to about 35.8 mm.
  • the first spiral radius is preferably approximately 27 mm
  • the second spiral radius 402 approximately 30 mm
  • the third spiral radius 403 approximately 34.5 mm.
  • each of the circles 431, 432, 433 has a circle center 441, 442 and 443, respectively.
  • the circle centers 441, 442 and 443 lie at mutually different locations to have the transitions between the circle sections at locations with substantially the same tangent, and thus to avoid or reduce kinks between the circle sections.
  • the circle centers 441, 442 and 443 preferably lie on a corner 451, 452 and 453, respectively, of a rectangle 450.
  • the circle 431 formed with the spiral radius 401 has a circle center 441 which is associated with a corner 451 of the rectangle 450.
  • the circle 432 formed with the spiral radius 402 has a circle center 442, which is associated with a corner 452 of the rectangle 450.
  • the circle 433 formed with the spiral radius 403 has a circle center 443, which is associated with a corner 453 of the rectangle 450.
  • the circle center points 441, 442, 443 correspond in the direction of rotation 199 of the fan wheel 142 to successive corners 451, 452 and 453 of the rectangle 450.
  • the rectangle 450 has a first side 463 with a first length L1 between two corners 452, 453 associated with the second and third spiral sections 412, 413, respectively. Between two first and second spiral sections 411, 412 associated corners 451 and 452, a second side 461 is arranged, which has a second length L2.
  • the first length L1 preferably has at least approximately 1.5 times the second length L2.
  • the ratio L1 / L2 is preferably in the range of 1.3 to 1.7 or more precisely in the range of 1.300 to 1.700.
  • Fig. 5 shows the fan 142 of Fig. 1 .
  • Fig. 2 and Fig. 4 comprising the fan blades 181, 182, 183, 184, 185 affixed to the annular support 144 and a top wall 544 of the rotor bell 244.
  • In the top wall 544 is an example of an opening 542 for receiving the rotor shaft 242 of the motor 120 of Fig. 2 intended.
  • the structure of the curved fan blades 181, 182, 183, 184, 185 is described below using the example of the curved fan blade 182.
  • This illustratively has an edge 582 facing the rotation axis 149 of the fan wheel 142 and an edge 584 facing the annular support 144.
  • the edges 582, 584 are rounded off by way of example.
  • a straight connecting line 585 between the edges 582, 584 has a length L3, which is predetermined from a range from about 0.16 times to about 0.195 times the outer diameter D. Accordingly, the length L3 is given at an outer diameter D of 40 mm from a range of 5.5 mm to 8 mm and is for example about 6.69 mm.
  • a fictitious extension 586 of the connecting line 585 with a tangent 587 of the fan wheel 142, which is applied to the edge 584 of the fan blade 182, preferably includes an angle ⁇ from a range of about 48 ° to 58 °. For example, the angle ⁇ at the length L3 of 6.69 mm is about 53.8 °.
  • Fig. 6 shows an exemplary fan 642, which instead of the fan 142 of Fig. 1 . 2 . 4 and 5 for the realization of the fan 100 of Fig. 1 and 2 Application can be found.
  • the fan 642 illustratively has a plurality of curved fan blades, of which only five are exemplified for simplicity and clarity of the drawing by reference numerals 681, 682, 683, 684, 685. These are attached to an annular support 644 and a top wall 645 of a rotor bell 646. In the top wall 544 is an example of an opening 648, z. B. for receiving the rotor shaft 242 of the motor 120 of Fig. 2 intended.
  • the structure of the fan blades 681, 682, 683, 684, 685 is described below using the fan blade 682 as an example.
  • This illustratively has an edge 692 facing the axis of rotation 149 of the fan wheel 642 and an edge 694 facing the annular carrier 644.
  • the edges 692, 694 are rounded off by way of example.
  • a straight connecting line 695 between the edges 692, 694 has a length L4 which, like the length L3 of FIG Fig. 5 from a range of about 0.16 times to about 0.195 times the outer diameter D is given. Accordingly, the length L4 as the length L3 is given at an outer diameter D of 40 mm from a range of about 5.5 mm to about 8 mm, compared to the length L3 of Fig. 5 however, by way of example about 7.58 mm.
  • a fictitious extension 696 of the connection line 695 closes with a tangent 697 of the fan impeller 642, which is applied to the edge 694 of the fan blade 682, again as in FIG Fig. 5 prefers an angle ⁇ from a range of about 48 ° to about 58 °.
  • the angle ⁇ at the length L4 of 7.58 mm is preferably approximately 52.8 °.
  • Fig. 7 shows a comparison diagram 700 with dimensionless characteristics to illustrate an improvement of the fan housing 110 of Fig. 1 to 4 or the air flow characteristics of the fan housing 110.
  • a diagram is also referred to by the person skilled in the art as a dimensionless fan characteristic curve.
  • Abscissa horizontal axis
  • the flow coefficient flow coefficient
  • pressure coefficient pressure coefficient
  • a first characteristic 710 illustrates the characteristics associated with the radial fan 100 of FIG Fig. 1 to 3 and the fan housing 110
  • a second characteristic 720 illustrates the characteristics of a conventional prior art radial fan with spiral housing.
  • FIG. 2 shows a comparison diagram 800 with dimensionless characteristic numbers (dimensionless fan characteristic curve corresponding to FIG Fig. 7 ) to illustrate an improvement of the fan 142 of Fig. 1 to 5 , or the air flow characteristics of the fan wheel 142.
  • a first characteristic 810 illustrates the characteristics associated with the fan wheel 142 of FIG Fig. 1 to 5 and the fan housing 110 in the radial fan 100 of Fig. 1 to 3 can be reached while a second characteristic 820 illustrates the characteristics of a conventional, known from the prior art fan of a centrifugal fan with spiral housing.
  • FIG. 11 shows a comparison diagram 900 for illustrating an improvement in the efficiency of the fan housing 110 of FIG Fig. 1 to 4 provided centrifugal fan 100 of Fig. 1 to 3 compared to a conventional volute fan provided with a volute casing.
  • an abscissa 902 records a volume flow in m 3 / h that can be generated with the respective radial runner and an assigned efficiency% on an ordinate 904.
  • a first characteristic 910 illustrates the efficiency of the radial fan 100
  • a second characteristic 920 illustrates the efficiency of a prior art spiraled conventional radial fan.
  • the radial fan 100 has a significantly better efficiency, at least over wide volume flow ranges.
  • Fig. 10 shows a comparison diagram 1000 with dimensionless characteristics psi 1004 and phi 1002 (dimensionless fan characteristic corresponding Fig. 7 and Fig. 8 ) to illustrate an improvement of the fan wheel 142 and the volute casing 110 of Fig. 1 to 5
  • a first characteristic 1010 illustrates the characteristics associated with the fan wheel 142 and the volute casing 110 of FIG Fig. 1 to Fig. 5 and the fan housing 110 in the radial fan 100 of Fig. 1 to 3 can be reached (“inventive fan”)
  • a second characteristic 1020 the characteristics of a conventional, known from the prior art fan with fan and volute casing (“known fan”) illustrates.
  • the fan wheels had an outer diameter of 40 mm and thus comparable sizes.
  • FIG. 11 shows a comparison diagram 1100 for the measurements Fig. 10 used fan, in which the volumetric flow in the unit m 3 / h is indicated on the abscissa 1102.
  • the pressure increase ⁇ p f is indicated in Pa.
  • the curve 1121 shows the pressure increase for the fan according to the invention, and the curve 1122 shows the pressure increase for the known fan.
  • the pressure increase is the area of the fan according to the invention partially larger than the known fan.
  • the efficiency 1104 of the engine in the free blow-out state is indicated in%.
  • the curve 1111 shows the efficiency of the fan according to the invention
  • the curve 1112 shows the efficiency of the known fan.
  • the efficiency of the fan according to the invention is in the maximum at about 19%, that of the known fan in the maximum at about 10%. The efficiency of the fan according to the invention is thus significantly better, and this saves energy.
  • a radial fan 100 which comprises: a fan wheel 142, which is rotatable about an associated rotation axis 149 in a predetermined direction of rotation 199 and has a predetermined outer diameter D; a motor 120 for driving the fan wheel 142, which motor 120 is provided with a motor winding 132; a fan housing 110 which forms a pressure chamber 113 provided with an air inlet opening 115 and an air outlet opening 117, in which at least the fan wheel 142 is arranged; wherein the pressure chamber 113 is provided with a fan wall 142 enclosing, at least partially spiral outer wall 119 having at least three merge into each other spiral sections 411, 412, 413, wherein a first spiral section 411, a first spiral radius 401 is assigned, which from a range of 0 , 65 times to 0.6825 times the outer diameter D is given, a second spiral portion 412 a second spiral radius 402 is assigned, which is given from a range of 0.725 times to 0.7825 times
  • each of the spiral sections 411, 412, 413 extends along a circle 431, 432, 433, which has the respectively assigned spiral radius 401, 402, 403, wherein each of the circles 431, 432, 433 has a circle center 441, 442, 443.
  • the circle centers 441, 442, 443 of the spiral sections 411, 412, 413 lie at mutually different locations.
  • the circle centers of the spiral sections 411, 412, 413 each lie on a corner 451, 452, 453 of a rectangle 450.
  • the circle centers 441, 442, 443 in the direction of rotation 199 of the fan wheel 142 preferably correspond to successive corners 451, 452, 453 of the rectangle 450.
  • the rectangle 450 preferably has a first side 463 with a first length L1 between two corners 452, 453 assigned to the second and third spiral sections 412, 413, and a second side between two corners 452, 451 assigned to the second and first spiral sections 412, 411 461 having a second length L2, wherein the ratio of the first length L1 to the second length L2 is in the range of 1.3 to 1.7.
  • the second length L2 is in the range of 2.8 mm to 3.2 mm, more preferably 3 mm.
  • the connecting line 585 has a length L3 of 6.69 mm and the first angle ⁇ is 53.8 °.
  • the connecting line 695 has a length L4 of 7.58 mm and the first angle ⁇ is 52.8 °.
  • the outer diameter D is 40 mm.
  • the first spiral radius 401 is 27 mm
  • the second spiral radius 402 is 30 mm
  • the third spiral radius 403 is 34.5 mm.
  • the air outlet opening 117 is preferably formed between an initial region 421 of the first spiral section 411 and an end region 423 of the third spiral section 413.
  • the air inlet opening 115 is at least approximately aligned coaxially with the axis of rotation 149 of the fan wheel 142, and the air outlet opening 117 extends in a plane which is aligned at least approximately perpendicular to the axis of rotation 149 of the fan 142.
  • the length L3 of the connecting line 585 is predetermined from a range of 5.5 mm to 8 mm.
  • the figures and the description also show a fan housing 110 for a radial fan 100, which has a fan wheel 142 and a motor 120 provided with a motor 132 for driving the fan wheel 142, which fan wheel 142 is rotatable about an associated axis of rotation 149 and a predetermined outer diameter D.
  • fan housing 110 forms a pressure chamber 113 provided with an air inlet opening 115 and an air outlet opening 117, in which at least the fan wheel 142 is arranged, wherein the pressure chamber 113 is provided with an outer wall 119 surrounding the fan wheel 142, at least partially spiraling, which merges at least three into one another Spiral sections 411, 412, 413, wherein a first spiral portion 411, a first spiral radius 401 is assigned, which is specified from a range of 0.65 times to 0.6825 times the outer diameter D, a second spiral portion 412, a second spiral radius 402, which is set from a range of 0.725 times to 0.7825 times the outer diameter D, and a third spiral portion 413 is associated with a third spiral radius 403, which ranges from 0.8375 times to 0.895 times the outer diameter D is given.

Landscapes

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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

The radial fan (100) comprises a fan wheel (142) that is rotated about an axis of rotation (149) and a predetermined outer diameter. A motor is provided with a motor winding for driving the fan wheel. A fan housing (110) is formed of an air inlet opening (115) and an air outlet opening (117), for receiving the fan wheel within a pressure chamber (113). The pressure chamber has a spiral-shaped outer wall for surrounding the fan wheel with three spiral portions merging each other, having spiral radius of a preset value.

Description

Die Erfindung betrifft einen Radiallüfter mit einem Lüfterrad, welches um eine zugeordnete Drehachse in eine vorgegebene Drehrichtung drehbar ist und einen vorgegebenen Außendurchmesser aufweist, einem Motor zum Antrieb des Lüfterrads, welcher mit einer Motorwicklung versehen ist, und einem Lüftergehäuse, welches einen mit einer Lufteintrittsöffnung und einer Luftaustrittsöffnung versehenen Druckraum ausbildet, in welchem zumindest das Lüfterrad angeordnet ist, wobei der Druckraum mit einer das Lüfterrad umschließenden, zumindest bereichsweise spiralförmigen Außenwand versehen ist, welche mindestens drei ineinander übergehende Spiralabschnitte aufweist.The invention relates to a radial fan with a fan wheel which is rotatable about an associated axis of rotation in a predetermined direction of rotation and having a predetermined outer diameter, a motor for driving the fan wheel, which is provided with a motor winding, and a fan housing, which has a with an air inlet opening and an air outlet opening provided pressure chamber is formed, in which at least the fan is arranged, wherein the pressure chamber with a fan surrounding, at least partially spiral outer wall is provided, which has at least three merge into each other spiral sections.

Derartige Radiallüfter mit sogenannten Spiralgehäusen finden z.B. in unterschiedlichen Einsatzgebieten in der Automobilindustrie Anwendung und haben einen zufriedenstellenden Wirkungsgrad, eine vergleichsweise große Luftleistung bei entsprechendem Druckaufbau sowie vergleichsweise geringe Geräuschemissionen bei kleinen Abmessungen. Dennoch werden insbesondere in der Automobilindustrie durch einen kontinuierlich fortschreitenden Ausbau von Komforttechnik Radiallüfter mit Spiralgehäusen erforderlich, welche bei immer kleineren Abmessungen immer größer werdende Luftleistungen bieten.Such radial fans with so-called spiral housings find e.g. in various fields of application in the automotive industry and have a satisfactory efficiency, a comparatively large air capacity with corresponding pressure build-up and comparatively low noise emissions with small dimensions. Nevertheless, in the automotive industry in particular, a continuously expanding expansion of comfort technology requires radial fans with spiral housings, which, with smaller and smaller dimensions, offer ever-increasing air outputs.

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, einen neuen Radiallüfter mit Spiralgehäuse bereit zu stellen. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.It is therefore an object of the invention to provide a new radial fan with volute casing. This object is solved by the subject matter of the independent claim. Preferred embodiments are subject of the dependent claims.

Insbesondere wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung durch einen Radiallüfter mit einem Spiralgehäuse gemäß Anspruch 1 gelöst. Hierbei können durch eine Verbesserung des Verhältnisses der Spiralradien des Spiralgehäuses zum Außendurchmesser des Lüfterrads ein verbesserter Wirkungsgrad des Radiallüfters sowie eine vergrößerte Luftleistung bei annähernd gleich bleibenden Abmessungen des Spiralgehäuses erreicht werden. Zudem kann durch die entsprechend definierten Schaufeln ebenfalls eine Verbesserung des Wirkungsgrads erzielt werden. Es hat sich in Versuchen gezeigt, dass sowohl die Verbesserung des Spiralgehäuses als auch die Verbesserung der Schaufeln einen positiven Effekt auf den Wirkungsgrad haben, dass jedoch bei einer entsprechenden Ausgestaltung sowohl des Spiralgehäuses als auch der Schaufeln eine besonders gute Verbesserung des Wirkungsgrads erfolgt, da sich die Einzelverbesserungen über den Arbeitsbereich unterschiedlich auswirken, was zu einer Verbesserung des Wirkungsgrads führt, die durch eine der Einzelverbesserungen allein nicht erreichbar ist und bevorzugt über die Summe der Einzelverbesserungen hinaus geht.In particular, the object of the present invention is achieved by a radial fan with a spiral housing according to claim 1. In this case, by improving the ratio of the spiral radii of the spiral housing to the outer diameter of the fan wheel, an improved efficiency of the radial fan and an increased air output can be achieved at approximately constant dimensions of the spiral housing. In addition, an improvement in the efficiency can also be achieved by the appropriately defined blades. It has been shown in experiments that both the improvement of the volute casing and the improvement of the blades have a positive effect on the efficiency, but that, with a corresponding design of both the volute casing and the blades, a particularly good improvement in the efficiency takes place the individual improvements across the work area have different effects, leading to an improvement in efficiency that is not achievable through any of the individual improvements alone, and preferably goes beyond the sum of the individual improvements.

Bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Lüfters sind Gegenstand der Unteransprüche.Preferred developments of the fan according to the invention are the subject of the dependent claims.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten, in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Ausführungsbeispielen, sowie aus den Unteransprüchen. Es zeigt:

Fig. 1
eine perspektivische Ansicht eines Radiallüfters mit einem Spiralgehäuse,
Fig. 2
eine perspektivische Explosionsansicht des Radiallüfters von Fig. 1,
Fig. 3
eine Seitenansicht des Radiallüfters von Fig. 1 und Fig. 2, im montierten Zustand,
Fig. 4
eine Schnittansicht des Radiallüfters von Fig. 1 bis 3, gesehen in Richtung von Pfeilen IV von Fig. 3, bei welcher das Lüfterrad der Fig. 1 bis Fig. 3 in Draufsicht gezeigt ist,
Fig. 5
eine Draufsicht auf das Lüfterrad von Fig. 1 bis Fig. 4,
Fig. 6
eine Draufsicht auf ein Lüfterrad gemäß einer beispielhaften Weiterbildung der Erfindung,
Fig. 7
ein schematisches Diagramm zur Illustration der Verbesserung des Spiralgehäuses von Fig. 1 bis Fig. 4 in Bezug auf beispielhaften Stand der Technik,
Fig. 8
ein schematisches Diagramm zur Illustration der Verbesserung des Flügelrades von Fig. 1 bis Fig. 5 in Bezug auf beispielhaften Stand der Technik,
Fig. 9
ein schematisches Diagramm zur Illustration der Verbesserung des Wirkungsgrads des Radiallüfters von Fig. 1 bis Fig. 5 in Bezug auf beispielhaften Stand der Technik,
Fig. 10
ein Vergleichsdiagramm mit dimensionslosen Kennzahlen psi und phi für einen erfindungsgemäßen Lüfter und einen beispielhaften Stand der Technik, wobei beide Lüfterräder einen Außendurchmesser von 40 mm haben, und
Fig. 11
ein Vergleichsdiagramm mit der Druckerhöhung und dem Wirkungsgrad für die bei den Messungen aus Fig. 10 verwendeten Lüfter, jeweils aufgetragen über den Volumenstrom.
Further details and advantageous developments of the invention will become apparent from the hereinafter described and illustrated in the drawings, in no way as a limitation of the invention to be understood embodiments, and from the dependent claims. It shows:
Fig. 1
a perspective view of a radial fan with a spiral housing,
Fig. 2
an exploded perspective view of the radial fan of Fig. 1 .
Fig. 3
a side view of the radial fan of Fig. 1 and Fig. 2 , when assembled,
Fig. 4
a sectional view of the radial fan of Fig. 1 to 3 , seen in the direction of arrows IV of Fig. 3 in which the fan of the Fig. 1 to Fig. 3 shown in plan view,
Fig. 5
a plan view of the fan of Fig. 1 to Fig. 4 .
Fig. 6
a top view of a fan according to an exemplary embodiment of the invention,
Fig. 7
a schematic diagram illustrating the improvement of the spiral housing of Fig. 1 to Fig. 4 with respect to exemplary prior art,
Fig. 8
a schematic diagram illustrating the improvement of the impeller of Fig. 1 to Fig. 5 with respect to exemplary prior art,
Fig. 9
a schematic diagram illustrating the improvement of the efficiency of the radial fan of Fig. 1 to Fig. 5 with respect to exemplary prior art,
Fig. 10
a comparison diagram with dimensionless characteristics psi and phi for a fan according to the invention and an exemplary prior art, both fan wheels have an outer diameter of 40 mm, and
Fig. 11
a comparison chart with the pressure increase and the efficiency of the measurements Fig. 10 used fan, each applied over the volume flow.

In der nachfolgenden Beschreibung beziehen sich die Begriffe links, rechts, oben und unten auf die jeweilige Zeichnungsfigur und können in Abhängigkeit von einer jeweils gewählten Ausrichtung (Hochformat oder Querformat) von einer Zeichnungsfigur zur nächsten variieren. Gleiche oder gleich wirkende Teile werden in den verschiedenen Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und gewöhnlich nur einmal beschrieben.In the following description, the terms left, right, up and down refer to the respective drawing figure, and may vary from one drawing figure to the next, depending on a particular orientation (portrait or landscape). Identical or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the various figures and usually described only once.

Fig. 1 zeigt einen beispielhaften Radiallüfter 100, welcher sich z.B. für Anwendungen in der Automobilindustrie eignet und ein gemäß einer Ausführungsform zumindest bereichsweise aus Kunststoff z. B. mittels Kunststoffspritzen ausgebildetes Fig. 1 shows an exemplary radial fan 100, which, for example, is suitable for applications in the automotive industry and according to one embodiment at least partially made of plastic z. B. trained by means of plastic syringes

Lüftergehäuse 110 hat. Dieses besteht beispielhaft aus einem oberen Gehäuseabschnitt 112 und einem unteren Gehäuseabschnitt 114. Am oberen Gehäuseabschnitt 112 sind illustrativ Befestigungsglieder 131, 136 zur Befestigung des Lüftergehäuses 110 in bzw. an einem externen Objekt, z. B. in einem Automobil, vorgesehen. Am unteren Gehäuseabschnitt 114 ist beispielhaft eine topfartige Erweiterung 104 ausgebildet.Fan housing 110 has. This example consists of an upper housing portion 112 and a lower housing portion 114. On the upper housing portion 112 are illustratively fastening members 131, 136 for securing the fan housing 110 in or on an external object, for. In an automobile. At the lower housing portion 114, a pot-like extension 104 is formed by way of example.

Der obere und untere Gehäuseabschnitt 112, 114 sind z. B. über zugeordnete Befestigungselemente 111, 116 aneinander befestigt. Diese sind illustrativ zur Ausbildung einer Rastverbindung zwischen oberem und unterem Gehäuseabschnitt 112 bzw. 114 ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich hierzu können der obere und untere Gehäuseabschnitt 112, 114 z. B. auch miteinander verschraubt, verklebt, verschweißt, vernietet usw. sein.The upper and lower housing portion 112, 114 are z. B. via associated fasteners 111, 116 attached to each other. These are illustratively designed to form a latching connection between the upper and lower housing sections 112 and 114, respectively. Alternatively or additionally, the upper and lower housing portion 112, 114 z. B. also screwed together, glued, welded, riveted, etc. be.

Das Lüftergehäuse 110 bildet gemäß einer Ausführungsform einen mit einer Lufteintrittsöffnung 115 und einer Luftaustrittsöffnung 117 versehenen Druckraum 113 aus, welcher mit einer zumindest bereichsweise spiralförmigen Außenwand 119 versehen ist. In dem Druckraum 113 ist zumindest ein Lüfterrad 142 zur Erzeugung eines Luftstroms 198 derart angeordnet, dass die spiralförmige Außenwand 119 das Lüfterrad 142 zumindest abschnittsweise umschließt. Dieses ist um eine zugeordnete Drehachse 149 in eine vorgegebene Drehrichtung 199 drehbar und hat eine Vielzahl von Lüfterflügeln, von denen nur fünf mit den Bezugszeichen 181, 182, 183, 184, 185 versehen sind. Die Lüfterflügel werden bei Radiallüftern auch als Schaufeln bezeichnet. Die Drehachse 149 ist hier zumindest annähernd koaxial zur Lufteintrittsöffnung 115 und zumindest annähernd senkrecht zur Luftaustrittsöffnung 117 ausgerichtet.The fan housing 110 forms according to one embodiment of a provided with an air inlet opening 115 and an air outlet opening 117 pressure chamber 113, which is provided with an at least partially spiral outer wall 119. In the pressure chamber 113 at least one fan wheel 142 for generating an air flow 198 is arranged such that the spiral-shaped outer wall 119 surrounds the fan wheel 142 at least in sections. This is rotatable about an associated axis of rotation 149 in a predetermined direction of rotation 199 and has a plurality of fan blades, of which only five are provided with the reference numerals 181, 182, 183, 184, 185. The fan blades are also called blades in centrifugal fans. The axis of rotation 149 is here aligned at least approximately coaxially with the air inlet opening 115 and at least approximately perpendicular to the air outlet opening 117.

Die Lüfterflügel 181, 182, 183, 184, 185 sind an ihren der Lufteintrittsöffnung 115 zugewandten axialen Enden an einem ringförmigen Träger 144 befestigt. In Drehrichtung 199 gesehen sind die Lüfterflügel 181, 182, 183, 184, 185 gekrümmt, insbesondere vorwärts gekrümmt bzw. konvex ausgebildet, sodass der Radiallüfter 100 auch als "Trommelläufer" bezeichnet werden kann.The fan blades 181, 182, 183, 184, 185 are fastened to an annular carrier 144 at their axial ends facing the air inlet opening 115. As seen in the direction of rotation 199, the fan blades 181, 182, 183, 184, 185 are curved, in particular curved forward or convex, so that the radial fan 100 can also be referred to as a "drum rotor".

Fig. 2 zeigt den Radiallüfter 100 von Fig. 1 bei seiner Montage. Hierzu ist in der topfartigen Erweiterung 104 des unteren Gehäuseabschnitts 114 illustrativ eine mit einem Lagerrohr 282 versehene Bodenwand 280 ausgebildet. Fig. 2 shows the radial fan 100 of Fig. 1 during its assembly. For this purpose, a bottom wall 280 provided with a bearing tube 282 is illustratively formed in the pot-like extension 104 of the lower housing section 114.

In einem ersten Schritt wird eine mit elektronischen Bauteilen 275 bestückte Leiterplatte 270 bevorzugt zumindest im Wesentlichen zentriert auf dem Lagerrohr 282 angeordnet. Die elektronischen Bauteile 275 dienen z. B. zur Steuerung eines Motors 120, der zum Antrieb des Lüfterrads 142 vorgesehen ist und beispielhaft einen mit einer Motorwicklung 132 versehenen Innenstator 230 sowie einen mit einer Rotorwelle 242 versehenen Außenrotor 240 aufweist.In a first step, a printed circuit board 270 populated with electronic components 275 is preferably arranged at least substantially centered on the bearing tube 282. The electronic components 275 serve z. Example, for controlling a motor 120 which is provided for driving the fan wheel 142 and exemplified having a motor winding 132 provided with an inner stator 230 and provided with a rotor shaft 242 outer rotor 240.

In einem nächsten Schritt wird der Innenstator 230 auf dem Lagerrohr 282 über der Leiterplatte 270 angeordnet, wobei der Innenstator 230 z. B. an der Leiterplatte 270 befestigt wird und die Motorwicklung 132 z. B. elektrisch leitend mit der Leiterplatte 270 oder einem oder mehrerer der darauf angeordneten, elektronischen Bauteile 275 verbunden wird. Der Außenrotor 240 wird über eine geeignete Lageranordnung derart am Lagerrohr 282 gelagert, dass die Rotorwelle 242 im Lagerrohr 282 zumindest in die Drehrichtung 199 des Lüfterrads 142 drehbar aufgenommen ist.In a next step, the inner stator 230 is placed on the bearing tube 282 above the circuit board 270, wherein the inner stator 230 z. B. is attached to the circuit board 270 and the motor winding 132 z. B. electrically conductive with the circuit board 270 or one or more of the arranged thereon, electronic components 275 is connected. The outer rotor 240 is mounted on the bearing tube 282 via a suitable bearing arrangement such that the rotor shaft 242 is rotatably received in the bearing tube 282 at least in the direction of rotation 199 of the fan wheel 142.

In einem weiteren Schritt wird das Lüfterrad 142 an der Rotorwelle 242 befestigt. Hierzu sind illustrativ zumindest die von dem ringförmigen Träger 144 abgewandten axialen Enden der Lüfterflügel 181, 182, 183, 184, 185 an einer Rotorglocke 244 befestigt, welche an der Rotorwelle 242 befestigbar ist. Am Innenumfang dieser Rotorglocke 244 sind z. B. Permanentmagneten 249 zum Zusammenwirken mit der Motorwicklung 132 angeordnet.In a further step, the fan wheel 142 is attached to the rotor shaft 242. For this purpose, at least the axial ends of the fan blades 181, 182, 183, 184, 185 facing away from the annular support 144 are illustratively fastened to a rotor bell 244, which can be fastened to the rotor shaft 242. On the inner circumference of this rotor bell 244 z. B. permanent magnets 249 arranged to cooperate with the motor winding 132.

In einem abschließenden Schritt wird dann der obere Gehäuseabschnitt 112 auf den unteren Gehäuseabschnitt 114 aufgesetzt und über die Befestigungselemente 111, 116 an diesem befestigt. Zu dieser Befestigung sind am unteren Gehäuseabschnitt 114 illustrativ zusätzliche Befestigungselemente 211, 214, 216 ausgebildet.In a final step, the upper housing portion 112 is then placed on the lower housing portion 114 and attached via the fasteners 111, 116 thereto. For this attachment, additional fastening elements 211, 214, 216 are illustratively formed on the lower housing section 114.

Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass Aufbau und Funktionalität sowie Zusammenbau von Motor 120 und Lüfterrad 142 dem Fachmann hinreichend bekannt und nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind. Deshalb wird hier zwecks Einfachheit und Knappheit der Beschreibung auf eine weitere Beschreibung hiervon verzichtet. Darüber hinaus wird darauf hingewiesen, dass die oben beschriebenen Montageschritte lediglich beispielhaften Charakter haben und nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen sind. Vielmehr ist auch eine andere Abfolge der Schritte möglich, z. B. kann zunächst die Rotorglocke 244 an der Rotorwelle 242 befestigt werden, dann der Außenstator 230 an der Leiterplatte 270, dann der Außenstator 230 mit der Leiterplatte 270 am Lagerrohr 282 und abschließend die Rotorwelle 242 im Lagerrohr 282 usw.It should be understood, however, that the structure and functionality and assembly of motor 120 and fan 142 are well known to those skilled in the art and are not the subject of the present invention. That's why here for the sake of simplicity and brevity, the description is omitted for further description thereof. In addition, it should be noted that the assembly steps described above are merely exemplary in nature and are not to be construed as limiting the invention. Rather, another sequence of steps is possible, for. B. first, the rotor bell 244 can be attached to the rotor shaft 242, then the outer stator 230 to the circuit board 270, then the outer stator 230 with the circuit board 270 on the bearing tube 282 and finally the rotor shaft 242 in the bearing tube 282, etc.

Fig. 3 zeigt den mit dem Lüftergehäuse 110 versehenen Radiallüfter 100 von Fig. 1 und 2, welcher den Luftstrom 198 von Fig. 1 erzeugt. Fig. 2 verdeutlicht den durch die Lufteintrittsöffnung 115 in das Lüftergehäuse 110 eintretenden und durch die Luftaustrittsöffnung 117 aus dem Lüftergehäuse 110 austretenden Luftstrom 198, sowie die Anordnung der Leitplatte 270 in der mit der Bodenwand 280 versehenen, topfartigen Erweiterung 104 des unteren Gehäuseabschnitts 114. Fig. 3 shows the provided with the fan housing 110 radial fan 100 of Fig. 1 and 2 , which the air flow 198 of Fig. 1 generated. Fig. 2 illustrates the entering through the air inlet opening 115 in the fan housing 110 and exiting through the air outlet opening 117 from the fan housing 110 air flow 198, and the arrangement of the guide plate 270 in the provided with the bottom wall 280, pot-like extension 104 of the lower housing portion 114th

Fig. 4 zeigt das mit den am ringförmigen Träger 144 befestigten Lüfterflügeln 181, 182, 183, 184, 185 von Fig. 1 und 2 versehene Lüfterrad 142 von Fig. 1 und 2, welches im Bereich der Lufteintrittsöffnung 115 des oberen Gehäuseabschnitts 112 des den Druckraum 113 ausbildenden Lüftergehäuses 110 von Fig. 1 bis 3 angeordnet ist. Das Lüfterrad 142 hat beispielhaft einen vorgegebenen Außendurchmesser D, vgl. Fig. 5. Darüber hinaus verdeutlicht Fig. 4 die das Lüfterrad 142 umschließende, zumindest bereichsweise spiralförmige Außenwand 119 des Druckraums 113. Fig. 4 shows that with the attached to the annular support 144 fan blades 181, 182, 183, 184, 185 of Fig. 1 and 2 provided fan 142 of Fig. 1 and 2 , which in the region of the air inlet opening 115 of the upper housing portion 112 of the pressure chamber 113 forming the fan housing 110 of Fig. 1 to 3 is arranged. The fan wheel 142 has, for example, a predetermined outer diameter D, cf. Fig. 5 , In addition, clarified Fig. 4 the fan wheel 142 enclosing, at least partially spiral outer wall 119 of the pressure chamber 113th

Die spiralförmige Außenwand 119 hat mindestens drei ineinander übergehende Spiralabschnitte 411, 412, 413. Hierbei ist die Luftaustrittsöffnung 117 des Lüftergehäuses 110 beispielhaft zwischen einem Anfangsbereich 421 eines ersten Spiralabschnitts 411 und einem Endbereich 423 eines dritten Spiralabschnitts 413 ausgebildet. Der erste Spiralabschnitt 411 geht illustrativ in einem Punkt 471 in einen zweiten Spiralabschnitt 412 über, welcher seinerseits illustrativ in einem Punkt 473 in den dritten Spiralabschnitt 413 übergeht.The spiral-shaped outer wall 119 has at least three spiral sections 411, 412, 413 merging into one another. In this case, the air outlet opening 117 of the fan housing 110 is formed, for example, between an initial region 421 of a first spiral section 411 and an end region 423 of a third spiral section 413. Illustratively, the first spiral section 411 merges at a point 471 into a second spiral section 412, which in turn illustratively merges into the third spiral section 413 at a point 473.

Jeder der Spiralabschnitte 411, 412, 413 verläuft entlang eines zugeordneten Kreises 431, 432 bzw. 433, welcher einen jeweils zugeordneten Spiralradius 401, 402, 403 aufweist. Gemäß einer Ausführungsform ist dem ersten Spiralabschnitt 411 ein erster Spiralradius 401 zugeordnet, welcher aus einem Bereich vom etwa 0,65-fachen bis zum etwa 0,6825-fachen des Außendurchmessers D vorgegeben ist. Dem zweiten Spiralabschnitt 412 ist ein zweiter Spiralradius 402 zugeordnet, welcher aus einem Bereich vom etwa 0,725-fachen bis zum etwa 0,7825-fachen des Außendurchmessers D vorgegeben ist. Dem dritten Spiralabschnitt 413 ist ein dritter Spiralradius 403 zugeordnet, welcher aus einem Bereich vom etwa 0,8375-fachen bis zum etwa 0,895-fachen des Außendurchmessers D vorgegeben ist.Each of the spiral sections 411, 412, 413 runs along an associated circle 431, 432 or 433, which has a respectively assigned spiral radius 401, 402, 403. According to one embodiment, the first spiral section 411 is assigned a first spiral radius 401, which is predetermined from a range from approximately 0.65 times to approximately 0.6825 times the outer diameter D. The second spiral section 412 is associated with a second spiral radius 402, which is defined from a range of about 0.725 times to about 0.7825 times the outer diameter D. The third spiral section 413 is assigned a third spiral radius 403, which is defined from a range of about 0.8375 times to about 0.895 times the outside diameter D.

Dementsprechend ist der erste Spiralradius 401 bei einem Außendurchmesser D von 40 mm aus einem Bereich von etwa 26 mm bis etwa 27,3 mm vorgegeben, der zweite Spiralradius 402 ist aus einem Bereich von etwa 29 mm bis etwa 31,3 mm vorgegeben und der dritte Spiralradius 403 ist aus einem Bereich von etwa 33,5 mm bis etwa 35,8 mm vorgegeben. Bevorzugt beträgt hierbei der erste Spiralradius etwa 27 mm, der zweite Spiralradius 402 etwa 30 mm, und der dritte Spiralradius 403 etwa 34,5 mm.Accordingly, the first spiral radius 401 is set at a outside diameter D of 40 mm from a range of about 26 mm to about 27.3 mm, the second spiral radius 402 is set from a range of about 29 mm to about 31.3 mm and the third Spiral radius 403 is set from a range of about 33.5 mm to about 35.8 mm. In this case, the first spiral radius is preferably approximately 27 mm, the second spiral radius 402 approximately 30 mm, and the third spiral radius 403 approximately 34.5 mm.

Illustrativ bzw. für die Konstruktion weist jeder der Kreise 431, 432, 433 einen Kreismittelpunkt 441, 442 bzw. 443 auf. Bevorzugt liegen die Kreismittelpunkte 441, 442 und 443 an voneinander unterschiedlichen Stellen, um die Übergänge zwischen den Kreisabschnitten an Stellen mit im Wesentlichen gleicher Tangente zu haben, und somit Knicke zwischen den Kreisabschnitten zu vermeiden oder zu verringern. Bevorzugt liegen die Kreismittelpunkte 441, 442 und 443 jeweils auf einer Ecke 451, 452 bzw. 453 eines Rechtecks 450. Gemäß einer Ausführungsform hat der mit dem Spiralradius 401 ausgebildete Kreis 431 einen Kreismittelpunkt 441, welcher einer Ecke 451 des Rechtecks 450 zugeordnet ist. Der mit dem Spiralradius 402 ausgebildete Kreis 432 hat einen Kreismittelpunkt 442, welcher einer Ecke 452 des Rechtecks 450 zugeordnet ist. Der mit dem Spiralradius 403 ausgebildete Kreis 433 hat einen Kreismittelpunkt 443, welcher einer Ecke 453 des Rechtecks 450 zugeordnet ist. Die Kreismittelpunkte 441, 442, 443 entsprechen in Drehrichtung 199 des Lüfterrads 142 gesehen aufeinander folgenden Ecken 451, 452 bzw. 453 des Rechtecks 450.Illustratively, for construction, each of the circles 431, 432, 433 has a circle center 441, 442 and 443, respectively. Preferably, the circle centers 441, 442 and 443 lie at mutually different locations to have the transitions between the circle sections at locations with substantially the same tangent, and thus to avoid or reduce kinks between the circle sections. The circle centers 441, 442 and 443 preferably lie on a corner 451, 452 and 453, respectively, of a rectangle 450. According to one embodiment, the circle 431 formed with the spiral radius 401 has a circle center 441 which is associated with a corner 451 of the rectangle 450. The circle 432 formed with the spiral radius 402 has a circle center 442, which is associated with a corner 452 of the rectangle 450. The circle 433 formed with the spiral radius 403 has a circle center 443, which is associated with a corner 453 of the rectangle 450. The circle center points 441, 442, 443 correspond in the direction of rotation 199 of the fan wheel 142 to successive corners 451, 452 and 453 of the rectangle 450.

Wie aus einer vergrößerten Detailansicht 490 ersichtlich, hat das Rechteck 450 gemäß einer Ausführungsform zwischen zwei Ecken 452, 453, welche den zweiten und dritten Spiralabschnitten 412 bzw. 413 zugeordnet sind, eine erste Seite 463 mit einer ersten Länge L1. Zwischen zwei den ersten und zweiten Spiralabschnitten 411, 412 zugeordneten Ecken 451 bzw. 452 ist eine zweite Seite 461 angeordnet, welche eine zweite Länge L2 aufweist. Hierbei hat die erste Länge L1 bevorzugt zumindest annähernd das 1,5-fache der zweiten Länge L2. Z. B. beträgt die erste Länge L1 bei D = 40 mm zumindest annähernd 4,5 mm und die zweite Länge L2 zumindest annähernd 3 mm. Allgemeiner ausgedrückt liegt das Verhältnis L1/L2 bevorzugt im Bereich 1,3 .. 1,7 bzw. genauer ausgedrückt im Bereich 1,300 .. 1,700. Die Länge L2 liegt bei D = 40 mm bevorzugt im Bereich von 2,8 mm bis 3,2 mm.As seen from an enlarged detail view 490, according to one embodiment, the rectangle 450 has a first side 463 with a first length L1 between two corners 452, 453 associated with the second and third spiral sections 412, 413, respectively. Between two first and second spiral sections 411, 412 associated corners 451 and 452, a second side 461 is arranged, which has a second length L2. Here, the first length L1 preferably has at least approximately 1.5 times the second length L2. For example, the first length L1 at D = 40 mm is at least approximately 4.5 mm and the second length L2 is at least approximately 3 mm. More generally, the ratio L1 / L2 is preferably in the range of 1.3 to 1.7 or more precisely in the range of 1.300 to 1.700. The length L2 is at D = 40 mm, preferably in the range of 2.8 mm to 3.2 mm.

Fig. 5 zeigt das Lüfterrad 142 von Fig. 1, Fig. 2 und Fig. 4, welches die am ringförmigen Träger 144 sowie einer Deckenwand 544 der Rotorglocke 244 befestigten Lüfterflügel 181, 182, 183, 184, 185 aufweist. In der Deckenwand 544 ist beispielhaft eine Öffnung 542 zur Aufnahme der Rotorwelle 242 des Motors 120 von Fig. 2 vorgesehen. Fig. 5 shows the fan 142 of Fig. 1 . Fig. 2 and Fig. 4 comprising the fan blades 181, 182, 183, 184, 185 affixed to the annular support 144 and a top wall 544 of the rotor bell 244. In the top wall 544 is an example of an opening 542 for receiving the rotor shaft 242 of the motor 120 of Fig. 2 intended.

Der Aufbau der gekrümmten Lüfterflügel 181, 182, 183, 184, 185 ist nachfolgend am Beispiel des gekrümmten Lüfterflügels 182 beschrieben. Dieser hat illustrativ eine der Drehachse 149 des Lüfterrads 142 zugewandte Kante 582 und eine dem ringförmigen Träger 144 zugewandte Kante 584. Die Kanten 582, 584 sind beispielhaft abgerundet ausgebildet.The structure of the curved fan blades 181, 182, 183, 184, 185 is described below using the example of the curved fan blade 182. This illustratively has an edge 582 facing the rotation axis 149 of the fan wheel 142 and an edge 584 facing the annular support 144. The edges 582, 584 are rounded off by way of example.

Gemäß einer Ausführungsform weist eine gerade Verbindungslinie 585 zwischen den Kanten 582, 584 eine Länge L3 auf, die aus einem Bereich vom etwa 0,16-fachen bis zum etwa 0,195-fachen des Außendurchmessers D vorgegeben ist. Dementsprechend ist die Länge L3 bei einem Außendurchmesser D von 40 mm aus einem Bereich von 5,5 mm bis 8 mm vorgegeben und beträgt beispielhaft etwa 6,69 mm. Hierbei schließt eine fiktive Verlängerung 586 der Verbindungslinie 585 mit einer Tangente 587 des Lüfterrads 142, welche an der Kante 584 des Lüfterflügels 182 angelegt ist, bevorzugt einen Winkel α aus einem Bereich von etwa 48° bis 58° ein. Z. B. beträgt der Winkel α bei der Länge L3 von 6,69 mm etwa 53,8°.According to one embodiment, a straight connecting line 585 between the edges 582, 584 has a length L3, which is predetermined from a range from about 0.16 times to about 0.195 times the outer diameter D. Accordingly, the length L3 is given at an outer diameter D of 40 mm from a range of 5.5 mm to 8 mm and is for example about 6.69 mm. Here, a fictitious extension 586 of the connecting line 585 with a tangent 587 of the fan wheel 142, which is applied to the edge 584 of the fan blade 182, preferably includes an angle α from a range of about 48 ° to 58 °. For example, the angle α at the length L3 of 6.69 mm is about 53.8 °.

Fig. 6 zeigt ein beispielhaftes Lüfterrad 642, welches anstelle des Lüfterrads 142 von Fig. 1, 2, 4 und 5 zur Realisierung des Lüfters 100 von Fig. 1 und 2 Anwendung finden kann. Das Lüfterrad 642 hat illustrativ eine Vielzahl von gekrümmten Lüfterflügeln, von denen zwecks Einfachheit und Übersichtlichkeit der Zeichnung beispielhaft nur fünf mit den Bezugszeichen 681, 682, 683, 684, 685 versehen sind. Diese sind an einem ringförmigen Träger 644 sowie einer Deckenwand 645 einer Rotorglocke 646 befestigt. In der Deckenwand 544 ist beispielhaft eine Öffnung 648, z. B. zur Aufnahme der Rotorwelle 242 des Motors 120 von Fig. 2 vorgesehen. Fig. 6 shows an exemplary fan 642, which instead of the fan 142 of Fig. 1 . 2 . 4 and 5 for the realization of the fan 100 of Fig. 1 and 2 Application can be found. The fan 642 illustratively has a plurality of curved fan blades, of which only five are exemplified for simplicity and clarity of the drawing by reference numerals 681, 682, 683, 684, 685. These are attached to an annular support 644 and a top wall 645 of a rotor bell 646. In the top wall 544 is an example of an opening 648, z. B. for receiving the rotor shaft 242 of the motor 120 of Fig. 2 intended.

Der Aufbau der Lüfterflügel 681, 682, 683, 684, 685 ist nachfolgend am Beispiel des Lüfterflügels 682 beschrieben. Dieser hat illustrativ eine der Drehachse 149 des Lüfterrads 642 zugewandte Kante 692 und eine dem ringförmigen Träger 644 zugewandte Kante 694. Die Kanten 692, 694 sind beispielhaft abgerundet ausgebildet.The structure of the fan blades 681, 682, 683, 684, 685 is described below using the fan blade 682 as an example. This illustratively has an edge 692 facing the axis of rotation 149 of the fan wheel 642 and an edge 694 facing the annular carrier 644. The edges 692, 694 are rounded off by way of example.

Gemäß einer Ausführungsform weist eine gerade Verbindungslinie 695 zwischen den Kanten 692, 694 eine Länge L4 auf, die wie die Länge L3 von Fig. 5 aus einem Bereich vom etwa 0,16-fachen bis zum etwa 0,195-fachen des Außendurchmessers D vorgegeben ist. Dementsprechend ist die Länge L4 wie die Länge L3 bei einem Außendurchmesser D von 40 mm aus einem Bereich von etwa 5,5 mm bis etwa 8 mm vorgegeben, beträgt im Vergleich zur Länge L3 von Fig. 5 jedoch beispielhaft etwa 7,58 mm.According to one embodiment, a straight connecting line 695 between the edges 692, 694 has a length L4 which, like the length L3 of FIG Fig. 5 from a range of about 0.16 times to about 0.195 times the outer diameter D is given. Accordingly, the length L4 as the length L3 is given at an outer diameter D of 40 mm from a range of about 5.5 mm to about 8 mm, compared to the length L3 of Fig. 5 however, by way of example about 7.58 mm.

Eine fiktive Verlängerung 696 der Verbindungslinie 695 schließt mit einer Tangente 697 des Lüfterrads 642, welche an der Kante 694 des Lüfterflügels 682 angelegt ist, wiederum wie bei Fig. 5 bevorzugt einen Winkel β aus einem Bereich von etwa 48° bis etwa 58° ein. Im Gegensatz zum Winkel α beträgt der Winkel β bei der Länge L4 von 7,58 mm jedoch bevorzugt etwa 52,8°.A fictitious extension 696 of the connection line 695 closes with a tangent 697 of the fan impeller 642, which is applied to the edge 694 of the fan blade 682, again as in FIG Fig. 5 prefers an angle β from a range of about 48 ° to about 58 °. In contrast to the angle α, however, the angle β at the length L4 of 7.58 mm is preferably approximately 52.8 °.

Fig. 7 zeigt ein Vergleichsdiagramm 700 mit dimensionslosen Kennzahlen zur Verdeutlichung einer Verbesserung des Lüftergehäuses 110 von Fig. 1 bis 4, bzw. der Luftströmungscharakteristiken des Lüftergehäuses 110. Ein solches Diagramm wird vom Fachmann auch als dimensionslose Lüfterkennlinie bezeichnet. Auf der Abszisse (horizontalen Achse) ist die Durchflusszahl (flow coefficient) aufgetragen, und auf der Ordinate (vertikalen Achse) ist die Druckzahl (pressure coefficient) aufgetragen. Hierbei illustriert eine erste Kennlinie 710 die Charakteristiken, welche mit dem Radiallüfter 100 von Fig. 1 bis 3 und dem Lüftergehäuse 110 erreichbar sind, während eine zweite Kennlinie 720 die Charakteristiken eines gebräuchlichen, aus dem Stand der Technik bekannten Radiallüfters mit Spiralgehäuse illustriert. Fig. 7 shows a comparison diagram 700 with dimensionless characteristics to illustrate an improvement of the fan housing 110 of Fig. 1 to 4 or the air flow characteristics of the fan housing 110. Such a diagram is also referred to by the person skilled in the art as a dimensionless fan characteristic curve. On the Abscissa (horizontal axis), the flow coefficient (flow coefficient) is plotted, and on the ordinate (vertical axis), the pressure coefficient (pressure coefficient) is plotted. Here, a first characteristic 710 illustrates the characteristics associated with the radial fan 100 of FIG Fig. 1 to 3 and the fan housing 110 while a second characteristic 720 illustrates the characteristics of a conventional prior art radial fan with spiral housing.

Fig. 8 zeigt ein Vergleichsdiagramm 800 mit dimensionslosen Kennzahlen (dimensionslose Lüfterkennlinie entsprechend Fig. 7) zur Verdeutlichung einer Verbesserung des Lüfterrads 142 von Fig. 1 bis 5, bzw. der Luftströmungscharakteristiken des Lüfterrads 142. Hierbei illustriert eine erste Kennlinie 810 die Charakteristiken, welche mit dem Lüfterrad 142 von Fig. 1 bis 5 und dem Lüftergehäuse 110 beim Radiallüfter 100 von Fig. 1 bis 3 erreichbar sind, während eine zweite Kennlinie 820 die Charakteristiken eines gebräuchlichen, aus dem Stand der Technik bekannten Lüfterrads eines Radiallüfters mit Spiralgehäuse illustriert. Fig. 8 FIG. 2 shows a comparison diagram 800 with dimensionless characteristic numbers (dimensionless fan characteristic curve corresponding to FIG Fig. 7 ) to illustrate an improvement of the fan 142 of Fig. 1 to 5 , or the air flow characteristics of the fan wheel 142. Here, a first characteristic 810 illustrates the characteristics associated with the fan wheel 142 of FIG Fig. 1 to 5 and the fan housing 110 in the radial fan 100 of Fig. 1 to 3 can be reached while a second characteristic 820 illustrates the characteristics of a conventional, known from the prior art fan of a centrifugal fan with spiral housing.

Fig. 9 zeigt ein Vergleichsdiagramm 900 zur Verdeutlichung einer Verbesserung des Wirkungsgrads des mit dem Lüftergehäuse 110 von Fig. 1 bis 4 versehenen Radiallüfters 100 von Fig. 1 bis 3 im Vergleich zu einem mit einem Spiralgehäuse versehenen, gebräuchlichen Radiallüfter aus dem Stand der Technik. Hierbei ist illustrativ auf einer Abszisse 902 ein mit dem jeweiligen Radialläufer erzeugbarer Volumenstrom in m3/h aufgezeichnet und auf einer Ordinate 904 ein zugeordneter Wirkungsgrad in %. Fig. 9 FIG. 11 shows a comparison diagram 900 for illustrating an improvement in the efficiency of the fan housing 110 of FIG Fig. 1 to 4 provided centrifugal fan 100 of Fig. 1 to 3 compared to a conventional volute fan provided with a volute casing. In this case, illustratively, an abscissa 902 records a volume flow in m 3 / h that can be generated with the respective radial runner and an assigned efficiency% on an ordinate 904.

Eine erste Kennlinie 910 illustriert den Wirkungsgrad des Radiallüfters 100, während eine zweite Kennlinie 920 den Wirkungsgrad eines mit einem Spiralgehäuse versehenen, gebräuchlichen Radiallüfters aus dem Stand der Technik illustriert. Hierbei hat der Radiallüfter 100 einen zumindest über weite Volumenstrombereiche signifikant besseren Wirkungsgrad.A first characteristic 910 illustrates the efficiency of the radial fan 100, while a second characteristic 920 illustrates the efficiency of a prior art spiraled conventional radial fan. In this case, the radial fan 100 has a significantly better efficiency, at least over wide volume flow ranges.

Bei den Messungen der Fig. 7 bis Fig. 9 wurde ein erfindungsgemäßer Lüfter mit einem Außendurchmesser des Lüfterrads von 55 mm verwendet, während der bekannte Lüfter einen Außendurchmesser von 40 mm hatte. Es hat sich herausgestellt, dass sich durch die unterschiedlichen Baugrößen unterschiedliche Effekte bei der Luftreibung und bei der Luftströmung ergeben, die einen qualitativen Vergleich erschweren.In the measurements of FIGS. 7 to 9 For example, a fan according to the invention with an outer diameter of the fan wheel of 55 mm was used, while the known fan had an outer diameter of 40 mm. It has It has been pointed out that the different sizes result in different effects on the air friction and on the air flow, which make a qualitative comparison difficult.

Fig. 10 zeigt ein Vergleichsdiagramm 1000 mit dimensionslosen Kennzahlen psi 1004 und phi 1002 (dimensionslose Lüfterkennlinie entsprechend Fig. 7 und Fig. 8) zur Verdeutlichung einer Verbesserung des Lüfterrads 142 und des Spiralgehäuses 110 von Fig. 1 bis 5. Hierbei illustriert eine erste Kennlinie 1010 die Charakteristiken, welche mit dem Lüfterrad 142 und dem Spiralgehäuse 110 von Fig. 1 bis Fig. 5 und dem Lüftergehäuse 110 beim Radiallüfter 100 von Fig. 1 bis 3 erreichbar sind ("erfindungsgemäßer Lüfter"), während eine zweite Kennlinie 1020 die Charakteristiken eines gebräuchlichen, aus dem Stand der Technik bekannten Lüfters mit Lüfterrad und Spiralgehäuse ("bekannter Lüfter") illustriert. In beiden Fällen hatten die Lüfterräder einen Außendurchmesser von 40 mm und damit vergleichbare Baugrößen. Fig. 10 shows a comparison diagram 1000 with dimensionless characteristics psi 1004 and phi 1002 (dimensionless fan characteristic corresponding Fig. 7 and Fig. 8 ) to illustrate an improvement of the fan wheel 142 and the volute casing 110 of Fig. 1 to 5 , Here, a first characteristic 1010 illustrates the characteristics associated with the fan wheel 142 and the volute casing 110 of FIG Fig. 1 to Fig. 5 and the fan housing 110 in the radial fan 100 of Fig. 1 to 3 can be reached ("inventive fan"), while a second characteristic 1020, the characteristics of a conventional, known from the prior art fan with fan and volute casing ("known fan") illustrates. In both cases, the fan wheels had an outer diameter of 40 mm and thus comparable sizes.

Fig. 11 zeigt ein Vergleichsdiagramm 1100 für die bei den Messungen aus Fig. 10 verwendeten Lüfter, in dem auf der Abszisse 1102 der Volumenstrom in der Einheit m3/h angegeben ist. Fig. 11 Figure 11 shows a comparison diagram 1100 for the measurements Fig. 10 used fan, in which the volumetric flow in the unit m 3 / h is indicated on the abscissa 1102.

Auf der linken Seite ist die Druckerhöhung Δ pf in Pa angegeben. Die Kurve 1121 zeigt die Druckerhöhung für den erfindungsgemäßen Lüfter, und die Kurve 1122 zeigt die Druckerhöhung für den bekannten Lüfter. Die Druckerhöhung ist beim erfindungsgemäßen Lüfter bereichsweise klar größer als beim bekannten Lüfter.On the left side, the pressure increase Δp f is indicated in Pa. The curve 1121 shows the pressure increase for the fan according to the invention, and the curve 1122 shows the pressure increase for the known fan. The pressure increase is the area of the fan according to the invention partially larger than the known fan.

Auf der rechten Seite ist der Wirkungsgrad 1104 des Motors im frei ausblasenden Zustand in % angegeben. Die Kurve 1111 zeigt den Wirkungsgrad des erfindungsgemäßen Lüfters, und die Kurve 1112 zeigt den Wirkungsgrad des bekannten Lüfters. Der Wirkungsgrad des erfindungsgemäßen Lüfters liegt im Maximum bei ca. 19 %, der des bekannten Lüfters im Maximum bei ca. 10 %. Der Wirkungsgrad des erfindungsgemäßen Lüfters ist also deutlich besser, und dies spart Energie.On the right side, the efficiency 1104 of the engine in the free blow-out state is indicated in%. The curve 1111 shows the efficiency of the fan according to the invention, and the curve 1112 shows the efficiency of the known fan. The efficiency of the fan according to the invention is in the maximum at about 19%, that of the known fan in the maximum at about 10%. The efficiency of the fan according to the invention is thus significantly better, and this saves energy.

Im Ergebnis werden die bereits beschriebenen postiven Effekte durch die Messungen der Fig. 10 und Fig. 11 bestätigt.As a result, the positive effects already described by the measurements of the Fig. 10 and Fig. 11 approved.

Naturgemäß sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung vielfache Abwandlungen und Modifikationen möglich.Naturally, many modifications and modifications are possible within the scope of the present invention.

Die Figuren und die Beschreibung zeigen einen Radiallüfter 100, welcher aufweist: Ein Lüfterrad 142, welches um eine zugeordnete Drehachse 149 in eine vorgegebene Drehrichtung 199 drehbar ist und einen vorgegebenen Außendurchmesser D aufweist; einen Motor 120 zum Antrieb des Lüfterrads 142, welcher Motor 120 mit einer Motorwicklung 132 versehen ist; ein Lüftergehäuse 110, welches einen mit einer Lufteintrittsöffnung 115 und einer Luftaustrittsöffnung 117 versehenen Druckraum 113 ausbildet, in welchem zumindest das Lüfterrad 142 angeordnet ist; wobei der Druckraum 113 mit einer das Lüfterrad 142 umschließenden, zumindest bereichsweise spiralförmigen Außenwand 119 versehen ist, welche mindestens drei ineinander übergehende Spiralabschnitte 411, 412, 413 aufweist, wobei einem ersten Spiralabschnitt 411 ein erster Spiralradius 401 zugeordnet ist, welcher aus einem Bereich vom 0,65-fachen bis zum 0,6825-fachen des Außendurchmessers D vorgegeben ist, einem zweiten Spiralabschnitt 412 ein zweiter Spiralradius 402 zugeordnet ist, welcher aus einem Bereich vom 0,725-fachen bis zum 0,7825-fachen des Außendurchmessers D vorgegeben ist, und einem dritten Spiralabschnitt 413 ein dritter Spiralradius 403 zugeordnet ist, welcher aus einem Bereich vom 0,8375-fachen bis zum 0,895-fachen des Außendurchmessers D vorgegeben ist, wobei das Lüfterrad 142 mit gekrümmten Schaufeln 181, 182, 183, 184, 185 versehen ist, welche jeweils eine der Drehachse 149 zugewandte Kante 582 und eine der spiralförmigen Außenwand 119 zugewandte Kante 584 aufweisen, wobei eine gerade Verbindungslinie 585 zwischen diesen Kanten 582, 584 eine Länge L3 aufweist, die aus einem Bereich vom 0,16-fachen bis zum 0,195-fachen des Außendurchmessers D vorgegeben ist, und wobei eine Verlängerung 586 der Verbindungslinie 585 mit einer an der der spiralförmigen Außenwand 119 zugewandten Kante 584 angelegten Tangente 587 des Lüfterrads 142 einen ersten Winkel α aus einem Bereich von 48° bis 58° einschließt. Bevorzugt hat der zweite Spiralabschnitt 412 mit dem zweiten Spiralradius 402 eine Winkelerstreckung, die bevorzugt im Bereich von 85° bis 95° liegt, und besonders bevorzugt beträgt die Winkelerstreckung 90°, wie dies auch in Fig. 4 gezeigt ist.The figures and the description show a radial fan 100, which comprises: a fan wheel 142, which is rotatable about an associated rotation axis 149 in a predetermined direction of rotation 199 and has a predetermined outer diameter D; a motor 120 for driving the fan wheel 142, which motor 120 is provided with a motor winding 132; a fan housing 110 which forms a pressure chamber 113 provided with an air inlet opening 115 and an air outlet opening 117, in which at least the fan wheel 142 is arranged; wherein the pressure chamber 113 is provided with a fan wall 142 enclosing, at least partially spiral outer wall 119 having at least three merge into each other spiral sections 411, 412, 413, wherein a first spiral section 411, a first spiral radius 401 is assigned, which from a range of 0 , 65 times to 0.6825 times the outer diameter D is given, a second spiral portion 412 a second spiral radius 402 is assigned, which is given from a range of 0.725 times to 0.7825 times the outer diameter D, and a third spiral section 413 is associated with a third spiral radius 403, which is defined from a range of 0.8375 times to 0.895 times the outer diameter D, wherein the fan wheel 142 with curved blades 181, 182, 183, 184, 185 is provided which each have an edge 582 facing the axis of rotation 149 and an edge 58 facing the spiral outer wall 119 4, wherein a straight connecting line 585 between these edges 582, 584 has a length L3, which is given from a range from 0.16 times to 0.195 times the outer diameter D, and wherein an extension 586 of the connecting line 585 with a on the spiral outer wall 119 facing edge 584 tangent 587 of the fan wheel 142 includes a first angle α from a range of 48 ° to 58 °. Preferably, the second spiral portion 412 with the second spiral radius 402 has an angular extent, which is preferably in the range of 85 ° to 95 °, and more preferably the angular extent is 90 °, as in Fig. 4 is shown.

Bevorzugt verläuft jeder der Spiralabschnitte 411, 412, 413 entlang eines Kreises 431, 432, 433, welcher den jeweils zugeordneten Spiralradius 401, 402, 403 aufweist, wobei jeder der Kreise 431, 432, 433 einen Kreismittelpunkt 441, 442, 443 aufweist.Preferably, each of the spiral sections 411, 412, 413 extends along a circle 431, 432, 433, which has the respectively assigned spiral radius 401, 402, 403, wherein each of the circles 431, 432, 433 has a circle center 441, 442, 443.

Bevorzugt liegen die Kreismittelpunkte 441, 442, 443 der Spiralabschnitte 411, 412, 413 an voneinander unterschiedlichen Stellen.Preferably, the circle centers 441, 442, 443 of the spiral sections 411, 412, 413 lie at mutually different locations.

Bevorzugt liegen die Kreismittelpunkte der Spiralabschnitte 411, 412, 413 jeweils auf einer Ecke 451, 452, 453 eines Rechtecks 450.Preferably, the circle centers of the spiral sections 411, 412, 413 each lie on a corner 451, 452, 453 of a rectangle 450.

Bevorzugt entsprechen die Kreismittelpunkte 441, 442, 443 in Drehrichtung 199 des Lüfterrads 142 aufeinander folgenden Ecken 451, 452, 453 des Rechtecks 450.The circle centers 441, 442, 443 in the direction of rotation 199 of the fan wheel 142 preferably correspond to successive corners 451, 452, 453 of the rectangle 450.

Bevorzugt weist das Rechteck 450 zwischen zwei den zweiten und dritten Spiralabschnitten 412, 413 zugeordneten Ecken 452, 453 eine erste Seite 463 mit einer ersten Länge L1 auf, und zwischen zwei den zweiten und ersten Spiralabschnitten 412, 411 zugeordneten Ecken 452, 451 eine zweite Seite 461 mit einer zweiten Länge L2 auf, wobei das Verhältnis der ersten Länge L1 zur zweiten Länge L2 im Bereich von 1,3 bis 1,7 liegt.The rectangle 450 preferably has a first side 463 with a first length L1 between two corners 452, 453 assigned to the second and third spiral sections 412, 413, and a second side between two corners 452, 451 assigned to the second and first spiral sections 412, 411 461 having a second length L2, wherein the ratio of the first length L1 to the second length L2 is in the range of 1.3 to 1.7.

Bevorzugt liegt die zweite Länge L2 im Bereich von 2,8 mm bis 3,2 mm, besonders bevorzugt beträgt sie 3 mm.Preferably, the second length L2 is in the range of 2.8 mm to 3.2 mm, more preferably 3 mm.

Bevorzugt weist die Verbindungslinie 585 eine Länge L3 von 6,69 mm auf und der erste Winkel α beträgt 53,8°.Preferably, the connecting line 585 has a length L3 of 6.69 mm and the first angle α is 53.8 °.

Bevorzugt weist die Verbindungslinie 695 eine Länge L4 von 7,58 mm auf und der erste Winkel β beträgt 52,8°.Preferably, the connecting line 695 has a length L4 of 7.58 mm and the first angle β is 52.8 °.

Bevorzugt beträgt der Außendurchmesser D 40 mm.Preferably, the outer diameter D is 40 mm.

Bevorzugt beträgt der erste Spiralradius 401 27 mm, der zweite Spiralradius 402 30 mm und der dritte Spiralradius 403 34,5 mm.Preferably, the first spiral radius 401 is 27 mm, the second spiral radius 402 is 30 mm and the third spiral radius 403 is 34.5 mm.

Bevorzugt ist die Luftaustrittsöffnung 117 zwischen einem Anfangsbereich 421 des ersten Spiralabschnitts 411 und einem Endbereich 423 des dritten Spiralabschnitts 413 ausgebildet.The air outlet opening 117 is preferably formed between an initial region 421 of the first spiral section 411 and an end region 423 of the third spiral section 413.

Bevorzugt ist die Lufteintrittsöffnung 115 zumindest annähernd koaxial zur Drehachse 149 des Lüfterrads 142 ausgerichtet, und die Luftaustrittsöffnung 117 verläuft in einer Ebene, die zumindest annähernd senkrecht zur Drehachse 149 des Lüfterrads 142 ausgerichtet ist.Preferably, the air inlet opening 115 is at least approximately aligned coaxially with the axis of rotation 149 of the fan wheel 142, and the air outlet opening 117 extends in a plane which is aligned at least approximately perpendicular to the axis of rotation 149 of the fan 142.

Bevorzugt ist die Länge L3 der Verbindungslinie 585 aus einem Bereich von 5,5 mm bis 8 mm vorgegeben.Preferably, the length L3 of the connecting line 585 is predetermined from a range of 5.5 mm to 8 mm.

Die Figuren und die Beschreibung zeigen auch ein Lüftergehäuse 110 für einen Radiallüfter 100, welcher ein Lüfterrad 142 und einen mit einer Motorwicklung 132 versehenen Motor 120 zum Antrieb des Lüfterrads 142 aufweist, welches Lüfterrad 142 um eine zugeordnete Drehachse 149 drehbar ist und einen vorgegebenen Außendurchmesser D aufweist; welches Lüftergehäuse 110 einen mit einer Lufteintrittsöffnung 115 und einer Luftaustrittsöffnung 117 versehenen Druckraum 113 ausbildet, in welchem zumindest das Lüfterrad 142 angeordnet ist, wobei der Druckraum 113 mit einer das Lüfterrad 142 umschließenden, zumindest bereichsweise spiralförmigen Außenwand 119 versehen ist, welche mindestens drei ineinander übergehende Spiralabschnitte 411, 412, 413 aufweist, wobei einem ersten Spiralabschnitt 411 ein erster Spiralradius 401 zugeordnet ist, welcher aus einem Bereich vom 0,65-fachen bis zum 0,6825-fachen des Außendurchmessers D vorgegeben ist, einem zweiten Spiralabschnitt 412 ein zweiter Spiralradius 402 zugeordnet ist, welcher aus einem Bereich vom 0,725-fachen bis zum 0,7825-fachen des Außendurchmessers D vorgegeben ist, und einem dritten Spiralabschnitt 413 ein dritter Spiralradius 403 zugeordnet ist, welcher aus einem Bereich vom 0,8375-fachen bis zum 0,895-fachen des Außendurchmessers D vorgegeben ist.The figures and the description also show a fan housing 110 for a radial fan 100, which has a fan wheel 142 and a motor 120 provided with a motor 132 for driving the fan wheel 142, which fan wheel 142 is rotatable about an associated axis of rotation 149 and a predetermined outer diameter D. having; which fan housing 110 forms a pressure chamber 113 provided with an air inlet opening 115 and an air outlet opening 117, in which at least the fan wheel 142 is arranged, wherein the pressure chamber 113 is provided with an outer wall 119 surrounding the fan wheel 142, at least partially spiraling, which merges at least three into one another Spiral sections 411, 412, 413, wherein a first spiral portion 411, a first spiral radius 401 is assigned, which is specified from a range of 0.65 times to 0.6825 times the outer diameter D, a second spiral portion 412, a second spiral radius 402, which is set from a range of 0.725 times to 0.7825 times the outer diameter D, and a third spiral portion 413 is associated with a third spiral radius 403, which ranges from 0.8375 times to 0.895 times the outer diameter D is given.

Claims (14)

Radiallüfter (100), welcher aufweist: Ein Lüfterrad (142), welches um eine zugeordnete Drehachse (149) in eine vorgegebene Drehrichtung (199) drehbar ist und einen vorgegebenen Außendurchmesser (D) aufweist; einen Motor (120) zum Antrieb des Lüfterrads (142), welcher Motor (120) mit einer Motorwicklung (132) versehen ist; ein Lüftergehäuse (110), welches einen mit einer Lufteintrittsöffnung (115) und einer Luftaustrittsöffnung (117) versehenen Druckraum (113) ausbildet, in welchem zumindest das Lüfterrad (142) angeordnet ist; wobei der Druckraum (113) mit einer das Lüfterrad (142) umschließenden, zumindest bereichsweise spiralförmigen Außenwand (119) versehen ist, welche mindestens drei ineinander übergehende Spiralabschnitte (411, 412, 413) aufweist, wobei einem ersten Spiralabschnitt (411) ein erster Spiralradius (401) zugeordnet ist, welcher aus einem Bereich vom 0,65-fachen bis zum 0,6825-fachen des Außendurchmessers (D) vorgegeben ist, einem zweiten Spiralabschnitt (412) ein zweiter Spiralradius (402) zugeordnet ist, welcher aus einem Bereich vom 0,725-fachen bis zum 0,7825-fachen des Außendurchmessers (D) vorgegeben ist, und einem dritten Spiralabschnitt (413) ein dritter Spiralradius (403) zugeordnet ist, welcher aus einem Bereich vom 0,8375-fachen bis zum 0,895-fachen des Außendurchmessers (D) vorgegeben ist, wobei das Lüfterrad (142) mit gekrümmten Schaufeln (181, 182, 183, 184, 185) versehen ist, welche jeweils eine der Drehachse (149) zugewandte Kante (582) und eine der spiralförmigen Außenwand (119) zugewandte Kante (584) aufweisen, wobei eine gerade Verbindungslinie (585) zwischen diesen Kanten (582, 584) eine Länge (L3) aufweist, die aus einem Bereich vom 0,16-fachen bis zum 0,195-fachen des Außendurchmessers (D) vorgegeben ist, und wobei eine Verlängerung (586) der Verbindungslinie (585) mit einer an der der spiralförmigen Außenwand (119) zugewandten Kante (584) angelegten Tangente (587) des Lüfterrads (142) einen ersten Winkel (α) aus einem Bereich von 48° bis 58° einschließt. Radial fan (100), which has A fan wheel (142) which is rotatable about an associated axis of rotation (149) in a predetermined direction of rotation (199) and has a predetermined outer diameter (D); a motor (120) for driving the fan wheel (142), which motor (120) is provided with a motor winding (132); a fan housing (110) having a with an air inlet opening (115) and an air outlet opening (117) provided pressure chamber (113) is formed, in which at least the fan (142) is arranged; wherein the pressure chamber (113) encloses a fan wheel (142), at least partially spiral outer wall (119) is provided, which has at least three mutually merging spiral sections (411, 412, 413), wherein a first spiral section (411) is associated with a first spiral radius (401), which consists of a range of 0.65- times up to 0.6825 times the outer diameter (D) is given, a second spiral portion (412) is associated with a second spiral radius (402), which ranges from 0.725 times to 0.7825 times the outer diameter (D ), and a third spiral section (413) is assigned a third spiral radius (403), which is defined from a range from 0.8375 times to 0.895 times the outer diameter (D), wherein the fan wheel (142) is provided with curved blades (181, 182, 183, 184, 185) each having an edge (582) facing the rotation axis (149) and an edge (584) facing the spiral outer wall (119) wherein a straight connecting line (585) between said edges (582, 584) has a length (L3) defined from a range of 0.16 times to 0.195 times the outer diameter (D), and wherein an extension (586) of the connecting line (585) with a tangent (587) of the fan wheel (142) applied to the edge (584) facing the spiral outer wall (119) has a first angle (α) from a range of 48 ° to 58 ° ° includes. Radiallüfter nach Anspruch 1, bei welchem jeder der Spiralabschnitte (411, 412, 413) entlang eines Kreises (431, 432, 433) verläuft, welcher den jeweils zugeordneten Spiralradius (401, 402, 403) aufweist, wobei jeder der Kreise (431, 432, 433) einen Kreismittelpunkt (441, 442, 443) aufweist.A radial fan according to claim 1, wherein each of the spiral sections (411, 412, 413) extends along a circle (431, 432, 433) having the respective associated spiral radius (401, 402, 403), each of the circles (431, 432, 433) has a circle center (441, 442, 443). Radiallüfter nach Anspruch 2, bei welchem die Kreismittelpunkte (441, 442, 443) der Spiralabschnitte (411, 412, 413) an voneinander unterschiedlichen Stellen liegen.A radial fan according to claim 2, wherein the circle centers (441, 442, 443) of the spiral sections (411, 412, 413) are at mutually different locations. Radiallüfter nach Anspruch 2 oder 3, bei welchem, die Kreismittelpunkte der Spiralabschnitte (411, 412, 413) jeweils auf einer Ecke (451, 452, 453) eines Rechtecks (450) liegen.A radial fan according to claim 2 or 3, wherein the circle centers of the spiral sections (411, 412, 413) each lie on a corner (451, 452, 453) of a rectangle (450). Radiallüfter nach Anspruch 4, bei welchem die Kreismittelpunkte (441, 442, 443) in Drehrichtung (199) des Lüfterrads (142) aufeinander folgenden Ecken (451, 452, 453) des Rechtecks (450) entsprechen.A radial fan according to claim 4, wherein the circle centers (441, 442, 443) in the direction of rotation (199) of the fan wheel (142) correspond to successive corners (451, 452, 453) of the rectangle (450). Radiallüfter nach Anspruch 4 oder 5, bei welchem das Rechteck (450) zwischen zwei den zweiten und dritten Spiralabschnitten (412, 413) zugeordneten Ecken (452, 453) eine erste Seite (463) mit einer ersten Länge (L1) aufweist, und
zwischen zwei den zweiten und ersten Spiralabschnitten (412, 411) zugeordneten Ecken (452, 451) eine zweite Seite (461) mit einer zweiten Länge (L2) aufweist,
wobei das Verhältnis der ersten Länge (L1) zur zweiten Länge (L2) im Bereich von 1,3 bis 1,7 liegt.A radial fan according to claim 4 or 5, wherein the rectangle (450) between two corners (452, 453) associated with the second and third spiral sections (412, 413) has a first side (463) with a first length (L1), and
between two corners (452, 451) associated with the second and first spiral sections (412, 411) has a second side (461) with a second length (L2),
wherein the ratio of the first length (L1) to the second length (L2) is in the range of 1.3 to 1.7. Radiallüfter nach Anspruch 6, bei welchem die zweite Länge (L2) im Bereich von 2,8 mm bis 3,2 mm liegt.A radial fan according to claim 6, wherein the second length (L2) is in the range of 2.8 mm to 3.2 mm. Radiallüfter nach Anspruch 7, bei welchem die zweite Länge (L2) 3 mm beträgt.A radial fan according to claim 7, wherein the second length (L2) is 3mm. Radiallüfter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Verbindungslinie (585) eine Länge (L3) von 6,69 mm aufweist und der erste Winkel (α) 53,8° beträgt.A radial fan according to any one of the preceding claims, wherein the connecting line (585) has a length (L3) of 6.69 mm and the first angle (α) is 53.8 °. Radiallüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei welchem die Verbindungslinie (695) eine Länge (L4) von 7,58 mm aufweist und der erste Winkel (β) 52,8° beträgt.A radial fan according to any one of claims 1 to 8, wherein the connecting line (695) has a length (L4) of 7.58 mm and the first angle (β) is 52.8 °. Radiallüfter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem der Außendurchmesser (D) 40 mm beträgt.A radial fan according to any one of the preceding claims, wherein the outer diameter (D) is 40mm. Radiallüfter nach Anspruch 11, bei welchem der erste Spiralradius (401) 27 mm, der zweite Spiralradius (402) 30 mm und der dritte Spiralradius (403) 34,5 mm beträgt.A radial fan according to claim 11, wherein the first spiral radius (401) is 27mm, the second spiral radius (402) is 30mm, and the third spiral radius (403) is 34.5mm. Radiallüfter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Luftaustrittsöffnung (117) zwischen einem Anfangsbereich (421) des ersten Spiralabschnitts (411) und einem Endbereich (423) des dritten Spiralabschnitts (413) ausgebildet ist.A radial fan according to any one of the preceding claims, wherein the air discharge opening (117) is formed between an initial portion (421) of the first spiral portion (411) and an end portion (423) of the third spiral portion (413). Radiallüfter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Lufteintrittsöffnung (115) zumindest annähernd koaxial und die Luftaustrittsöffnung (117) verläuft in einer Ebene, die senkrecht zur Drehachse (149) des Lüfterrads (142) ausgerichtet ist.Radial fan according to one of the preceding claims, wherein the air inlet opening (115) at least approximately coaxial and the air outlet opening (117) extends in a plane which is perpendicular to the axis of rotation (149) of the fan wheel (142) aligned.
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