EP2716915B1 - Gehäuse für einen Axialventilator - Google Patents
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- EP2716915B1 EP2716915B1 EP12187622.1A EP12187622A EP2716915B1 EP 2716915 B1 EP2716915 B1 EP 2716915B1 EP 12187622 A EP12187622 A EP 12187622A EP 2716915 B1 EP2716915 B1 EP 2716915B1
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Definitions
- the present invention relates to a housing for a fan or fan, in particular for an axial fan, comprising a wall ring with an inlet nozzle portion and an outflow connected thereto annular diffuser with an inflow opening and an outflow opening and a holder for an electric motor of the fan, in an interior of the housing is arranged.
- the present invention is based on the object, on the one hand to achieve a cost reduction and on the other hand to improve the efficiency and noise in the middle and lower pressure range.
- the invention consists of a housing according to claim 1.
- the outer diffuser is formed from at least two partial ring sections, which are connected by means of mechanical connection means on its outer peripheral surface, and the holder of a plurality on one inner peripheral surface of the diffuser with one end attachable, circumferentially spaced, in the edge region of its inflow opening fastenable struts exist with their other end a motor flange of a motor housing of the electric motor can be mounted.
- the outer diffuser is formed from four partial ring sections and four equidistant struts are provided, which are formed in particular from two parallel spokes.
- the outer diffuser according to the invention consists of plastic, and the mechanical connection of the individual partial ring sections takes place by means of screws or rivets or by plug connections.
- the outer diffuser expands conically from its inflow opening to its outflow opening with a cone angle ⁇ relative to its center axis XX of 10 ° to 18 °, in particular 12 ° to 15 °.
- the course of the peripheral wall of the diffuser can be made both straight and curved from the inflow opening to the outflow opening.
- the diffuser has a height measured in the direction of the longitudinal axis XX above vanes of the axial fan arranged in the wall ring, which is greater than / equal to 200 mm to 800 mm, with a ratio of L: D1 of 0.25 to 1.0, preferably 0.25 to 0.8, where L is the height of the outer diffuser measured in the direction of the longitudinal axis XX above the blades arranged in the wall ring and D1 is the diameter of the inflow opening.
- the invention provides that within the outer diffuser centric to its central axis an inner diffuser is arranged, which extends from the inflow opening to the outflow opening and having a closed peripheral wall, and which is connectable in the region of the inflow opening with the motor flange of the motor housing of the electric motor.
- the inner diffuser has in the connection region for the motor flange a peripheral wall with a circular flow cross-section and forms an annular section, which in an air duct section with a polygonal, in particular square cross-section, in particular with rounded corners, passes. Starting from the annular section, this air guiding section has an interior which widens toward the opposite end.
- the inventive arrangement and design of the inner diffuser prevents a hub backflow and optimizes the efficiency. According to the invention, it is also advantageous if in a direction perpendicular to the longitudinal axis X-X extending opening plane of the outer diffuser in the region of the outflow opening a circular protective grid is arranged, which is connected with its outer peripheral edge with the outer diffuser.
- the inner diffuser is also connected to the protective grid by a cover on the protective grid on its outflow-facing side rests a cover that is so releasably connected to the Beerleitabites of the inner diffuser fastening means that the protective grid between the cover and the Heilleitabites is included.
- the protective grid according to the invention preferably has square meshes. Here is a large mesh size, for example, from 30 mm to a maximum of 40 mm, in square mesh advantage.
- This inlet nozzle section 3 encloses a suction channel 4, which is circular in cross-section.
- An annular outer diffuser 6 is connected to the wall ring 2 at the free end of the inlet nozzle section 3, which has an in particular circular inflow opening 7 and an in particular circular outflow opening 8.
- the flow direction of a medium to be transported through the housing by means of the axial fan 1 is indicated by Z.
- the axial fan 1 consists of an electric motor 9 with which a paddle wheel 11 is drivingly connected.
- the outer diffuser 6 preferably consists of at least two partial ring sections 12, wherein in the illustrated embodiment, four partial annular sections 12 are shown, which by means of mechanical connection means 13 to an outer Peripheral surface of the outer diffuser 6 are interconnected.
- Each partial ring section 12 extends over a specific peripheral region, so that in the fully assembled state the partial annular sections 12 are connected to form a circumferentially closed annular section.
- the outer diffuser 6 is advantageously made of plastic and the connecting means 13 may be, for example, screws, rivets or a latching connection.
- the housing according to the invention has a holder of at least three struts 14, which circumferentially have mutually equal distances.
- struts 14 are fastened in the edge region of the inflow opening 7 on the inner peripheral surface of the outer diffuser 6. At its other end, the struts 14 can be fastened to a motor flange 16 of the electric motor 9 or a housing 17 of the electric motor 9.
- the outer diffuser 6 has a height L measured in the direction of the longitudinal axis XX above arranged in the wall ring 2 and the inlet nozzle section 3 blades of the blade wheel 11, which is greater than / equal to 200 mm to 800 mm inclusive.
- L / D1 0.25 to 1.0, in particular 0.25 to 0.8 is provided, wherein D1 is the diameter of the inflow opening 7 of the outer diffuser 6.
- the outer diffuser 6 widens conically from its inflow opening 7 to its outflow opening 8 with a cone angle ⁇ of 10 ° to 18 °, in particular 12 ° to 15 °, relative to its center axis XX.
- the bend 19 is bolted to the respective associated tab 21, for example by means of a screw 22.
- the wall ring 2 is screwed with a radially projecting annular collar 23 via a screw to the tab 21.
- an inner diffuser 26 is arranged inside the outer diffuser 6, inside the outer diffuser 6, an inner diffuser 26 is arranged inside the outer diffuser 6, inside the outer diffuser 6, an inner diffuser 26 is arranged.
- the arrangement of the inner diffuser 26 is centric to the longitudinal axis XX.
- the inner diffuser 26 extends from the inflow opening 7 to the outflow opening 8 and has a closed circumferential wall 27.
- the inner diffuser 26 can be connected to the motor flange 16 of the motor housing 17.
- the inner diffuser 26 in the connection region with the motor flange 16 has a circular cross-section, annular portion 28 with the inner diameter d 1 , which merges into an air duct 29 with a particular square cross-section.
- Ai is the opening area of the inner diffuser at the beginning of its section 28
- a 2i is the opening area of the inner diffuser at its end adjacent to the protective grille 36.
- the Heilleitabites 29 has rounded corners 32. In these corners 32 Anschlußdome 33 are provided with screw holes. How out Fig.
- the inner diffuser 26 is dimensioned such that in its interior, the motor housing 17 of the electric motor 9 can be accommodated.
- the inner diffuser 26 has fixing lugs 34 pointing radially inward at the end of the annular section 28 facing the motor flange 16. With these attachment tabs 34, the inner diffuser 26 can be attached to the motor flange 16, for example by means of screws.
- a circular protective grid 36 is arranged, which is connected with its outer peripheral edge 37 with the outer diffuser 6 in the edge region of its discharge opening 8.
- This can be a screw connection.
- the protective grid 36 is formed from individual grid wires 38 which are arranged in a crosswise manner so as to form quadrangular, preferably square meshes 39.
- the mesh size, ie the distance between the parallel running grid wires 38 is 30 mm to a maximum of 40 mm.
- the outer diffuser 6 has, in its peripheral region encompassing the discharge opening 8, recesses 41 which are adapted to the contour of the grid wires 38, so that the grid wires 38 are received in these recesses 41.
- the protective grid 36 faces radially inside projecting mounting tabs which cooperate with formed on the inside of the outer diffuser 6 attachment lugs 42 and are connected by screws, which are screwed into the mounting lugs 42, with the outer diffuser 6.
- the inner diffuser 26 has a cover cover 43 which rests on the protective grid 36 on its outflow-facing side and is releasably connected to the air guide 29 via fastening means, such as screws, that the protective grid 36 between the end cover 43rd and the air guide portion 29 is included.
- the connection domes 33 serve in the corners 32 of the inner diffuser 26, in which the screws are screwed through the end cover 43 into the connection domes 33.
- this For receiving the protective grid 36 with its grid wires 38 in the edge region of the air guide section 29, this likewise has recesses 44 which are adapted to the shape and size of the grid wires 38.
- the inner diffuser 26 has protrusions 46 which project into the diffuser interior in the region of its annular section 28. Through the channels formed by the bulges 46 extend the spokes of the struts 14 in the mounted state, so that the outer wall portion of the inner diffuser 26 is not interrupted by the struts 14, but forms a closed wall surface in this area.
- a further embodiment of a housing according to the invention is shown in partial view.
- the wall ring 2 projects with its inlet nozzle section 3 into the outer diffuser 6 through its inflow opening 7, so that an overlapping area between the inlet nozzle section 3 and the outer diffuser 6 is present in the region of its section adjoining the inflow opening 7.
- an axial gap 47 is formed between these two parts, through the air from the outside into the interior of the outer diffuser 6 can occur.
- the air entering through the axial gap 47 flows parallel to the air conveyed in the diffuser interior, so that there is no flow running transversely to the conveyed air, which could result in disturbing turbulences.
- the inventive design of the housing allows that the outer diffuser 6, the inner diffuser 26, the protective grid 36 and the struts 14 can be prefabricated with the consisting of electric motor 9 and paddle wheel 11 axial fan 1 as a unit. This unit can then be fixed on site with an already preassembled wall ring 2.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gehäuse für einen Ventilator oder Lüfter, insbesondere für einen Axialventilator, umfassend einen Wandring mit einem Einlassdüsenabschnitt und einem mit diesem ausströmseitig verbundenen ringförmigem Diffusor mit einer Einströmöffnung und einer Ausströmöffnung sowie einer Halterung für einen Elektromotor des Ventilators, die in einem Innenraum des Gehäuses angeordnet ist.
- Bei derartig bekannten Gehäusen, siehe
US 2,144,035 , ist der Diffusor als Blechformteil hergestellt, woraus sich jedoch relativ hohe Herstellungskosten ergeben und zudem weist die bekannte Lösung gerade im mittleren und unteren Druckbereich relativ schlechte Wirkungsgrade und ein hohes Geräuschniveau auf.US5,567,200 offenbart ein Gehäuse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. - Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einerseits eine Kostenreduktion zu erzielen und andererseits den Wirkungsgrad und die Geräuschentwicklung im mittleren und unteren Druckbereich zu verbessern.
- Die Erfindung besteht aus einem Gehäuse nach Anspruch 1.
- Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass der Außendiffusor aus mindestens zwei Teilringabschnitten gebildet ist, die mittels mechanischer Verbindungsmittel an seiner äußeren Umfangsfläche verbunden sind, und die Halterung aus mehreren an einer inneren Umfangsfläche des Diffusors mit einem Ende befestigbaren, umfangsgemäß beabstandeten, im Randbereich seiner Einströmöffnung befestigbaren Streben besteht, die mit ihrem anderen Ende an einem Motorflansch eines Motorgehäuses des Elektromotors montierbar sind. Vorteilhafterweise wird der Außendiffusor aus vier Teilringabschnitten gebildet und es werden vier gleich beabstandete Streben vorgesehen, die insbesondere aus zwei parallelen Speichen gebildet sind. Insbesondere besteht der erfindungsgemäße Außendiffusor aus Kunststoff, und die mechanische Verbindung der einzelnen Teilringabschnitte erfolgt mit Hilfe von Schrauben oder Nieten oder durch Steckverbindungen. Durch die Mehrteiligkeit des Außendiffusors reduzieren sich die Werkzeugkosten. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Außendiffusor sich von seiner Einströmöffnung zu seiner Ausströmöffnung konisch mit einem zu seiner Mittelachse X-X bezogenen Konuswinkel α von 10 ° bis 18 °, insbesondere 12 ° bis 15 ° erweitert. Der Verlauf der Umfangswandung des Diffusors kann dabei von der Einströmöffnung bis zur Ausströmöffnung sowohl geradlinig als auch gekrümmt ausgeführt sein. Hierbei ist es erfindungsgemäß von Vorteil, wenn der Diffusor eine Höhe gemessen in Richtung der Längsachse X-X oberhalb von im Wandring angeordneten Schaufeln des Axialventilators besitzt, die größer/gleich 200 mm bis 800 mm beträgt, bei einem Verhältnis von L:D1 von 0,25 bis 1,0, vorzugsweise 0,25 bis 0,8, wobei L die Höhe des Außendiffusors gemessen in Richtung der Längsachse X-X oberhalb der im Wandring angeordneten Schaufeln ist und D1 der Durchmesser der Einströmöffnung. Durch diese erfindungsgemäße Bemessung wird der Wirkungsgrad des erfindungsgemäßen Gehäuses und die Geräuschentwicklung insbesondere im mittleren und unteren Druckbereich erreicht.
- Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass innerhalb des Außendiffusors zentrisch zu seiner Mittelachse ein Innendiffusor angeordnet ist, der sich von der Einströmöffnung bis zur Ausströmöffnung erstreckt und eine geschlossene Umfangswandung aufweist, und der im Bereich der Einströmöffnung mit dem Motorflansch des Motorgehäuses des Elektromotors verbindbar ist. Hierbei besitzt der Innendiffusor im Verbindungsbereich für den Motorflansch eine Umfangswandung mit einem kreisförmigen Strömungsquerschnitt und bildet einen ringförmigen Abschnitt aus, der in einen Luftleitabschnitt mit einem polygonalen, insbesondere viereckigen Querschnitt, insbesondere mit abgerundeten Ecken, übergeht. Dieser Luftleitabschnitt weist ausgehend von dem ringförmigen Abschnitt einen sich zum gegenüberliegenden Ende erweiternden Innenraum auf.
- Durch die erfindungsgemäße Anordnung und Ausbildung des Innendiffusors wird eine Nabenrückströmung verhindert und der Wirkungsgrad optimiert. Erfindungsgemäß ist weiterhin von Vorteil, wenn in einer senkrecht zur Längsachse X-X verlaufenden Öffnungsebene des Außendiffusors im Bereich der Ausströmöffnung ein kreisförmiges Schutzgitter angeordnet ist, das mit seinem äußeren Umfangsrand mit dem Außendiffusor verbunden ist. Hierbei ist erfindungsgemäß der Innendiffusor ebenfalls mit dem Schutzgitter verbunden, indem auf dem Schutzgitter auf seiner in Ausströmrichtung weisenden Seite ein Abschlussdeckel aufliegt, der mit dem Luftleitabschnitt des Innendiffusors über Befestigungsmittel derart lösbar verbunden ist, dass das Schutzgitter zwischen dem Abschlussdeckel und dem Luftleitabschnitt eingeschlossen ist. Das erfindungsgemäße Schutzgitter weist vorzugsweise quadratische Maschen auf. Hierbei ist eine große Maschenweite, beispielsweise von 30 mm bis maximal 40 mm, bei quadratischen Maschen von Vorteil. Durch die Abstützung des Schutzgitters auf dem Innendiffusor wird eine "Begehbarkeit" des erfindungsgemäßen Gehäuses gewährleistet.
- Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten und werden an Hand der in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine perspektivische Ansicht von oben auf ein erfindungsgemäßes Gehäuse mit darin befindlichem Elektromotor mit montiertem Lüfterrad,
- Fig. 2
- einen Schnitt entlang der Schnittlinie II-II in
Fig. 1 , - Fig. 3
- eine perspektivische Ansicht von unten auf einen erfindungsgemäßen Außendiffusor mit montiertem Elektromotor und Axiallüfterrad,
- Fig. 4
- eine Einzelheit bei IV in
Fig. 2 , - Fig. 5
- eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Innendiffusors ohne Abschlussdeckel und
- Fig. 6
- eine Teilansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gehäuses.
- In den
Fig. 1 bis 6 sind gleiche Teile bzw. funktionsgleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Sofern bestimmte beschriebene und/oder aus den Zeichnungen entnehmbare Merkmale des erfindungsgemäßen Gehäuses oder seiner Bestandteile nur im Zusammenhang mit einem Ausführungsbeispiel beschrieben sind, sind diese aber auch gemäß der Erfindung unabhängig von diesem Ausführungsbeispiel als Einzelmerkmal oder aber auch in Kombination mit anderen Merkmalen des Ausführungsbeispiels wesentlich und werden als zur Erfindung gehörig beansprucht. - Wie sich aus den
Fig. 1, 2 und3 insbesondere ergibt, besteht ein erfindungsgemäßes Gehäuse für einen Axialventilator 1 aus einem Wandring 2 mit einem Einlassdüsenabschnitt 3, der insbesondere aus Metall hergestellt ist. Dieser Einlassdüsenabschnitt 3 umschließt einen im Querschnitt kreisförmigen Ansaugkanal 4. Mit dem Wandring 2 ist am freien Ende des Einlassdüsenabschnitts 3 ein ringförmiger Außendiffusor 6 verbunden, der eine insbesondere kreisförmige Einströmöffnung 7 und eine insbesondere kreisförmige Ausströmöffnung 8 aufweist. Die Strömungsrichtung eines durch das Gehäuse mittels des Axialventilators 1 zu transportierenden Mediums ist mit Z eingezeichnet. Der Axialventilator 1 besteht aus einem Elektromotor 9 mit dem ein Schaufelrad 11 antriebsmäßig verbunden ist. Der Außendiffusor 6 besteht vorzugsweise aus mindestens zwei Teilringabschnitten 12, wobei im dargestellten Ausführungsbeispiel vier Teilringabschnitte 12 dargestellt sind, die mittels mechanischer Verbindungsmittel 13 an einer äußeren Umfangsfläche des Außendiffusors 6 miteinander verbunden sind. Jeder Teilringabschnitt 12 erstreckt sich über einen bestimmten Umfangsbereich, so dass im fertig montierten Zustand die Teilringabschnitte 12 zu einem umfangsgemäß geschlossenen Ringteil verbunden sind. Der Außendiffusor 6 besteht vorteilhafterweise aus Kunststoff und bei den Verbindungsmitteln 13 kann es sich beispielsweise um Schrauben, Nieten oder um eine Rastverbindung handeln. Weiterhin weist das erfindungsgemäße Gehäuse eine Halterung aus mindestens drei Streben 14 auf, die umfangsgemäß gegeneinander gleiche Abstände besitzen. Diese Streben 14 sind im Randbereich der Einströmöffnung 7 an der inneren Umfangsfläche des Außendiffusors 6 befestigbar. Mit ihrem anderen Ende sind die Streben 14 an einem Motorflansch 16 des Elektromotors 9 bzw. eines Gehäuses 17 des Elektromotors 9 befestigbar. - Wie insbesondere
Fig. 2 zu entnehmen ist, besitzt der Außendiffusor 6 eine Höhe L gemessen in Richtung der Längsachse X-X oberhalb von im Wandring 2 bzw. dem Einlassdüsenabschnitt 3 angeordneten Schaufeln des Schaufelrades 11, die größer/gleich 200 mm bis einschließlich 800 mm beträgt. Hierbei ist ein Verhältnis von L/D1 von 0,25 bis 1,0, insbesondere 0,25 bis 0,8 vorgesehen, wobei D1 der Durchmesser der Einströmöffnung 7 des Außendiffusors 6 ist. Der Außendiffusor 6 erweitert sich von seiner Einströmöffnung 7 zu seiner Ausströmöffnung 8 konisch mit einem auf seine Mittelachse X-X bezogenen Konuswinkel α von 10 ° bis 18 °, insbesondere 12 ° bis 15 °. - Weiterhin ist aus
Fig. 4 zu erkennen, dass der Außendiffusor 6 an seiner Außenseite im Bereich der Einströmöffnung 7 entsprechend der Anzahl der Streben 14, d. h. im vorliegenden Ausführungsbeispiel vier Befestigungsbereiche 18 aufweist. Diese Befestigungsbereiche 18 sind nach außen gehend mit einem Winkel γ zwischen 90 ° und 90 ° + α aufgeweitet und besitzen an ihrem freien Ende eine Abwinklung 19. Diese Abwinklung 19 verläuft unter dem Winkel β zur Längsachse X-X. Diese Abwinklung 19 liegt gegen eine Lasche 21 an, die endseitig an den Streben 14 ausgebildet ist und ebenfalls unter dem Winkel β zur Längsachse X-X angeordnet ist. Der Winkel β muss ≥ 90 ° + α betragen (α = Konuswinkel). Zur Befestigung des Außendiffusors 6 an den Streben 14 wird die Abwinklung 19 mit der jeweilig zugehörigen Lasche 21 beispielsweise mittels einer Schraube 22 verschraubt. Gleichzeitig wird der Wandring 2 mit einem radial abstehenden Ringkragen 23 über eine Schraube an die Lasche 21 angeschraubt. Durch diese Ausgestaltung der Befestigungsbereiche 18 ist eine nachträgliche Montage bzw. Demontage des Komplettsystems ohne Wandring gemäßFig. 3 möglich, ohne die Einzelteile entfernen zu müssen. - Wie weiterhin den
Fig. 1 bis 3 und5 zu entnehmen ist, ist innerhalb des Außendiffusors 6 ein Innendiffusor 26 angeordnet. Dabei ist die Anordnung des Innendiffusors 26 zentrisch zur Längsachse X-X. Der Innendiffusor 26 erstreckt sich von der Einströmöffnung 7 bis zur Ausströmöffnung 8 und weist eine geschlossene Umfangswandung 27 auf. Im Bereich der Einströmöffnung 7 ist der Innendiffusor 26 mit dem Motorflansch 16 des Motorgehäuses 17 verbindbar. Hierzu weist der Innendiffusor 26 im Verbindungsbereich mit dem Motorflansch 16 einen im Querschnitt kreisförmigen, ringförmigen Abschnitt 28 mit dem Innendurchmesser d1 auf, der in einen Luftleitabschnitt 29 mit einem insbesondere viereckigen Querschnitt übergeht. Was die Ausbildung des Außendiffusors 6 und des Innendiffusors 26 betrifft, wird im Übrigen in vollem Umfang auf dieWO 2012/084725 A1 Bezug genommen. Der Luftleitabschnitt 29 weist ausgehend von dem ringförmigen Abschnitt 28 einen sich zu dem Abschnitt 28 gegenüberliegenden Ende verändernde Austrittsfläche A2i auf, wobei die optimale Flächenveränderung ΔAi zu seiner Eintrittsfläche A1i über einen Erweiterungsfaktor k mit
und die Formel
ermittelt wird und die so ermittelte Austrittsfläche A2i des Luftleitabschnitts 29 sich max. um 20% vom ermittelten Optimalwert unterscheidet, wobei A1i die Öffnungsfläche des Innendiffusors zu Beginn seines Abschnitts 28 ist, und A2i die Öffnungsfläche des Innendiffusors an seinem am Schutzgitter 36 angrenzenden Ende. Vorteilhafterweise besitzt der Luftleitabschnitt 29 abgerundete Ecken 32. In diesen Ecken 32 sind Anschlussdome 33 mit Einschraublöchern vorgesehen. Wie ausFig. 2 ersichtlich ist, ist der Innendiffusor 26 derart bemessen, dass in seinem Innenraum das Motorgehäuse 17 des Elektromotors 9 aufgenommen werden kann. Zum Befestigen des Innendiffusors 26 an dem Motorflansch 16 weist der Innendiffusor 26 an dem dem Motorflansch 16 zugekehrten Ende des ringförmigen Abschnitts 28 radial nach innen weisende Befestigungslaschen 34 auf. Mit diesen Befestigungslaschen 34 kann der Innendiffusor 26 an dem Motorflansch 16 beispielsweise mittels Schrauben befestigt werden. - Weiterhin ist den
Fig. 1 bis 4 zu entnehmen, dass in einer senkrecht zur Längsachse X-X verlaufenden Öffnungsebene der Ausströmöffnung 8 ein kreisförmiges Schutzgitter 36 angeordnet ist, das mit seinem äußeren Umfangsrand 37 mit dem Außendiffusor 6 im Randbereich seiner Ausströmöffnung 8 verbunden ist. Hierbei kann es sich um eine Schraubverbindung handeln. Das Schutzgitter 36 wird aus einzelnen Gitterdrähten 38 gebildet, die derart kreuzweise angeordnet sind, dass sich viereckige, vorzugsweise quadratische Maschen 39 ausbilden. Die Maschenweite, d. h. der Abstand der parallel zueinander verlaufenden Gitterdrähte 38 beträgt 30 mm bis maximal 40 mm. Der Außendiffusor 6 weist in seinem die Ausströmöffnung 8 umfassenden Randbereich Ausnehmungen 41 auf, die der Kontur der Gitterdrähte 38 angepasst sind, so dass die Gitterdrähte 38 in diesen Ausnehmungen 41 aufgenommen werden. Das Schutzgitter 36 weist radial nach innen abstehende Befestigungslaschen auf, die mit an der Innenseite des Außendiffusors 6 ausgebildeten Befestigungsansätzen 42 zusammenwirken und über Schrauben, die in die Befestigungsansätze 42 eingeschraubt werden, mit dem Außendiffusor 6 verbunden werden. - Weiterhin ist zu erkennen, dass der Innendiffusor 26 einen Abschlussdeckel 43 aufweist, der auf dem Schutzgitter 36 auf seiner in Ausströmrichtung weisenden Seite aufliegt und mit dem Luftleitabschnitt 29 über Befestigungsmittel, beispielsweise Schrauben, derart lösbar verbunden ist, dass das Schutzgitter 36 zwischen dem Abschlussdeckel 43 und dem Luftleitabschnitt 29 eingeschlossen ist. Zum Befestigen des Abschlussdeckels 43 mittels Schrauben dienen die Anschlussdome 33 in den Ecken 32 des Innendiffusors 26, in dem die Schrauben durch den Abschlussdeckel 43 hindurch in die Anschlussdome 33 eingeschraubt werden. Zur Aufnahme des Schutzgitters 36 mit seinen Gitterdrähten 38 im Randbereich des Luftleitabschnittes 29 weist dieser ebenfalls Ausnehmungen 44 auf, die der Form und Größe der Gitterdrähte 38 angepasst sind.
- Weiterhin ist zu erkennen, dass der Innendiffusor 26 im Bereich seines Ringabschnittes 28 in den Diffusorinnenraum ragende Ausbuchtungen 46 besitzt. Durch die von den Ausbuchtungen 46 gebildeten Kanäle verlaufen die Speichen der Streben 14 im montierten Zustand, so dass der Außenwandbereich des Innendiffusors 26 durch die Streben 14 nicht unterbrochen wird, sondern eine geschlossene Wandfläche auch in diesem Bereich bildet.
- In
Fig. 6 ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gehäuses in Teilansicht dargestellt. Hierbei ragt der Wandring 2 mit seinem Einlassdüsenabschnitt 3 in den Außendiffusor 6 durch dessen Einströmöffnung 7 hinein, so dass ein Überlappungsbereich zwischen dem Einlassdüsenabschnitt 3 und dem Außendiffusor 6 im Bereich seines an die Einströmöffnung 7 angrenzenden Abschnitt vorhanden ist. Hierdurch wird zwischen diesen beiden Teilen ein Axialspalt 47 ausgebildet, durch den Luft von außen in den Innenraum des Außendiffusors 6 eintreten kann. Durch die Überlappung bzw. Überdeckung strömt die durch den Axialspalt 47 eintretende Luft parallel zur im Diffusorinnenraum geförderten Luft, so dass hierdurch keine quer zur geförderten Luft verlaufende Strömung zustande kommt, wodurch sich störende Verwirbelungen ergeben könnten. - Wie insbesondere aus
Fig. 3 zu erkennen ist, ermöglicht die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Gehäuses, dass der Außendiffusor 6, der Innendiffusor 26, das Schutzgitter 36 sowie die Streben 14 mit dem aus Elektromotor 9 und Schaufelrad 11 bestehenden Axialventilator 1 als Baueinheit vorgefertigt werden können. Diese Baueinheit kann dann vor Ort mit einem bereits vormontierten Wandring 2 befestigt werden. - Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst auch alle im Sinne gleichwirkenden Ausführungen
-
- 1
- Axialventilator
- 2
- Wandring
- 3
- Einlassdüsenabschnitt
- 4
- Ansaugkanal
- 6
- Außendiffusor
- 7
- Einströmöffnung
- 8
- Ausströmöffnung
- 9
- Elektromotor
- 11
- Schaufelrad
- 12
- Teilringabschnitte
- 13
- Verbindungsmittel
- 14
- Streben
- 16
- Motorflansch
- 17
- Gehäuse des Elektromotors 9
- 18
- Befestigungsbereiche
- 19
- Abwinklung
- 21
- Lasche
- 22
- Schraube
- 23
- Ringkragen
- 26
- Innendiffusor
- 27
- Wandabschnitt / Umfangswandung
- 28
- ringförmiger Abschnitt
- 29
- Luftleitabschnitt
- 31
- Wandflächen
- 32
- Ecken
- 33
- Anschlussdome
- 34
- Befestigungslaschen
- 36
- Schutzgitter
- 37
- Umfangsrand
- 38
- Gitterdrähte
- 39
- Maschen
- 41
- Ausnehmungen
- 42
- Befestigungsansätze
- 43
- Anschlussdeckel
- 44
- Ausnehmungen
- 46
- Ausbuchtungen
- 47
- Axialspalt
- Z
- Strömungsrichtung
- L
- Höhe
- X-X
- Längsachse
- D1
- Durchmesser von 7
- α
- Konuswinkel
- β
- Befestigungswinkel
- γ
- Aufwinkelung Befestigungsbereich
- d1
- Durchmesser Innendiffusor zu Beginn des ringförmigen Abschnitts 28
- A1i
- Fläche des Innendiffusors zu Beginn des ringförmigen Abschnitts 28
- A2i
- Fläche des Innendiffusors an seinem am Schutzgitter 36 angrenzenden Ende
Claims (13)
- Gehäuse für einen Axialventilator (1), umfassend einen Wandring (2) mit einem Einlassdüsenabschnitt (3) und einem mit dem Wandring (2) ausströmseitig verbundenen ringförmigen Außendiffusor (6) mit einer Einströmöffnung (7) und einer Ausströmöffnung (8) sowie einer Halterung für einen Elektromotor (9) des Axialventilators (1), die in einem Innenraum des Gehäuses angeordnet ist, wobei der Außendiffusor (6) aus mindestens zwei Teilringabschnitten (12) gebildet ist, die mittels mechanischer Verbindungsmittel (13) an seiner äußeren Umfangsfläche verbunden sind, und die Halterung aus mehreren, umfangsgemäß beabstandeten, im Randbereich der Einströmöffnung (7) mit einem Ende befestigbaren Streben (14) gebildet wird, die mit ihren anderen Enden an einem Motorflansch (16) eines Motorgehäuses (17) des Elektromotors (9) montierbar sind, und wobei der Außendiffusor (6) sich von seiner Einströmöffnung (7) zu seiner Ausströmöffnung (8) konisch mit einem auf seine mittlere Längsachse (X-X) bezogenen Konuswinkel (α) erweitert,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Streben (14) im Randbereich der Einströmöffnung (7) an einer inneren Umfangsfläche des Außendiffusors (6) befestigt sind, und dass innerhalb des Außendiffusors (6) ein Innendiffusor (26) angeordnet ist, der sich von der Einströmöffnung (7) bis zur Ausströmöffnung (8) erstreckt und eine geschlossene Umfangswandung (27) aufweist, und der im Bereich der Einströmöffnung (7) mit dem Motorflansch (16) des Motorgehäuses (17) verbindbar ist, wobei im Innenraum des Innendiffusors (26) das Motorgehäuse (17) des Elektromotors (9) aufgenommen ist, und wobei in einer senkrecht zur Längsachse (X-X) verlaufenden Öffnungsebene der Ausströmöffnung (8) ein Schutzgitter (36) befestigt ist, das mit seinem äußeren Umfangsrand (37) mit dem Außendiffusor (6) verbunden ist, wobei der Außendiffusor (6) in seiner Umfangswandung im Bereich der Ausströmöffnung (8) Ausnehmungen (41) zur Aufnahme von Gitterdrähten (38) des Schutzgitters (36) aufweist und die Wandflächen (31) des Innendiffusors (26) an ihren freien Enden im Randbereich Ausnehmungen (44) zur Aufnahme der Gitterdrähte (38) besitzen, und der Innendiffusor (26) einen Abschlussdeckel (43) besitzt, der auf dem Schutzgitter (36) auf seiner in Ausströmrichtung weisenden Seite aufliegt, und mit einem Luftleitabschnitt (29) über Befestigungsmittel derart verbunden ist, dass das Schutzgitter (36) zwischen dem Abschlussdeckel (43) und dem Luftleitabschnitt (29) eingeschlossen ist. - Gehäuse nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der Außendiffusor (6) aus vier Teilringabschnitten (12) gebildet ist. - Gehäuse nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass vier beabstandete Streben (14) vorhanden sind, die insbesondere jeweils aus zwei parallelen Speichen bestehen. - Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass der Außendiffusor (6) sich von seiner im Querschnitt kreisförmigen Einströmöffnung (7) zu seine im Querschnitt kreisförmigen Ausströmöffnung (8) konisch mit dem auf zeine mittlere Längsachse (X-X) bezogenen Konuswinkel (α) von 10° bis 18°, insbesondere 12° bis 15° erweitert. - Gehäuse nach einem der Ansprüche bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass der Außendiffusor (6) aus Kunststoff hergestellt ist. - Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass der Außendiffusor (6) eine Höhe (L) gemessen in Richtung der Längsachse (X-X)oberhalb von im Wandring (2) :angeordneten Schaufeln des Schaufelrades (11) des Axialventilators (1) besitzt, die größer/gleich 200 mm bis einschließlich 800 mm beträgt, bei einem Verhältnis L/D1 von 0,25 bis 1,0, vorzugsweise 0,25 bis 0,8, wobei D1 der Durchmesser der Einströmöffnung (7) ist. - Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangswandung (27) im Verbindungsbereich für den Motorflansch (16) einen im Querschnitt kreisförmigen, ringförmigen Abschnitt (28) aufweist, der in den Luftleitabschnitt (29) mit einem insbesondere viereckigen Querschnitt, wobei seine Ecken (32) vorzugsweise abgerundet sind, übergeht. - Gehäuse nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass dass der Luftleitabschnitt (29), ausgehend von dem ringförmigen Abschnitt (28) eine sich zum gegenüberliegenden Ende verändernde Austrittsfläche (A2i) aufweist, wobei die optimale Flächenveränderung (□Ai) zu seiner Eintrittsfläche (A1i) über einen Erweiterungsfaktor (k) mit
.und die Formel ΔAi = A2i -A1i = π × (d1 + k × L) × (k × L) ermittelt wird und die so ermittelte Austrittsfläche (A2i) des Luftleitabschnitts (29) sich max. um 20 % vom ermittelten Optimalwert unterscheidet, wobei (A1i) die Öffnungsfläche des Innendiffusors zu Beginn seines Abschnitts (28) ist, und (A2i) die Öffnungsfläche des Innendiffusors an seinem am Schutzgitter (36) angrenzenden Ende. - Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass der Wandring (2), der Außendiffusor (6) und die Streben (14) über Befestigungsmittel (18, 19, 21, 22, 23) befestigbar sind. - Gehäuse nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass der Wandring (2) und der Außendiffusor (6) jeweils radial gerichtete umfangsgemäß verlaufende Anlageflächen (19, 21) aufweisen, die im montierten Zustand aneinander liegen und durch in Richtung der Längsachse (X-X) verlaufende Befestigungsmittel (22) untereinander und mit den Streben (14) verbunden sind. - Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass der Wandring (2) mit seinem Einlassdüsenabschnitt (3) in den Außendiffusor (6) durch dessen Einströmöffnung (7) hindurch derart hineinragt, dass in einem Überlappungsbereich ein in Richtung der mittleren Längsachse (X-X) verlaufender Axialspalt (47) entsteht. - Gehäuse nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass die Streben (14) den Außendiffusor (6) und den Wandring (2) durch radial zur Längsachse (X-X) verlaufende Befestigungsmittel mit dem Motorgehäuse (17) verbinden - Gehäuse nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass der Außendiffusor (6) mehrere Befestigungsbereiche (18) aufweist, die nach außen gehend aufgeweitet sind und an ihren freien Enden eine Abwinklung (19) aufweisen, wobei der Winkel (β) der Abwink lung (19) ≥ 90 ° + α beträgt, mit α = Konuswinkel des Außendiffusors (6).
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