EP3571416A1 - Gedecktes radialgebläserad mit einer periodisch und asymmetrisch geformten scheibe - Google Patents

Gedecktes radialgebläserad mit einer periodisch und asymmetrisch geformten scheibe

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EP3571416A1
EP3571416A1 EP18762797.1A EP18762797A EP3571416A1 EP 3571416 A1 EP3571416 A1 EP 3571416A1 EP 18762797 A EP18762797 A EP 18762797A EP 3571416 A1 EP3571416 A1 EP 3571416A1
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EP
European Patent Office
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fan wheel
radial
blade
impeller
blades
Prior art date
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Jens Müller
Daniel Gebert
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Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG
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Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG
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Publication date
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    • F04D29/281—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for fans or blowers
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    • F04D29/666—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps by means of rotor construction or layout, e.g. unequal distribution of blades or vanes
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    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00—Geometry
    • F05D2250/70—Shape

Definitions

  • the invention relates to a radial impeller with a plurality of impeller blades arranged in a blade ring and at least one disc axially overlapping the impeller blades at least in sections.
  • Radial blower wheels are known from the prior art in various designs and are used in a variety of blowers with different uses. It is also known that flow separation should be avoided as much as possible, since this reduces the efficiency reduce the speed of the fans or fans and lead to increased noise. In operation, the suction side of the impeller blades typically tends to flow separation by boundary layer overload while the flow is against the pressure side of the impeller blades.
  • the invention is therefore based on the object to provide an impeller, which leads to increased efficiency and improved noise behavior in radial blowers.
  • a radial fan wheel with a large number of fan blades arranged in a blade ring and at least one disc axially overlapping at least sections of the fan wheel blades wherein two adjacent fan wheel blades each form a blade channel whose flow cross-section is bounded axially by the disk.
  • the axial width of the blade channel increases, at least along an outer circumference of the radial fan wheel, starting from a suction side of an impeller blade defining the blade channel in the direction of a pressure side of the adjacent impeller blade which delimits the blade channel to a maximum.
  • the maximum on is a radial section of the impeller, which is between 55-95%, more preferably between 65-80% of the distance between the suction side of the blade channel limiting impeller blade and the pressure side of the adjacent, the blade channel limiting fan blade, so that the disc seen in the circumferential direction between two adjacent impeller blades has an asymmetrical shape.
  • the inventive asymmetrical design of the disc of the radial impeller leads to a narrowing of the blade channel in the region of the suction side of the impeller blade and to an enlargement of the blade channel or its flow cross-sectional area in the pressure side of the impeller blade. As a result, the flow is stabilized in the region of the suction side and prevents or minimizes flow separation.
  • the enlargement of the flow cross section takes place in particular without the course of the flow cross section to change abruptly and thus advantageously by a continuous course of the disc in the circumferential direction.
  • the disc is formed identical in shape between each adjacent impeller blades, so that the flow channels extending between the fan impeller vanes are also identical in shape.
  • an embodiment of the radial impeller is favorable, in which the impeller blades have a constant axial width, in particular at the outer radius of the radial impeller.
  • the entire impeller blades of the blade ring are formed positively in an advantageous solution.
  • the radial impeller according to the invention can also be defined by the formula, wherein the axial width of the respective blade channel along the Outer circumference of the radial impeller through the formulas
  • BS corresponds to an axial width of the blade channel on the fan blade
  • BE to the extension of the axial width of the blade channel to the maximum
  • P a position of the maximum of the axial width of the blade channel starting from the suction side of the fan blade limiting the blade channel
  • X a circumferential direction of a developed section along the Disc contour, ie a course along the outer contour of the radial impeller.
  • the axial width of the respective blade channel increases to the maximum at the position P and then drops again.
  • the formulas express the course of the axial width of the blade channel in the circumferential direction between two adjacent impeller blades.
  • the value of the axial width corresponds to BS at the adjacent fan wheel gauge.
  • the axial width of the blade channel increases by the extension BE with the off-center maximum of the axial width B.
  • an advantageous embodiment provides that the disc is formed by the suction-side cover plate.
  • the invention is not limited thereto, so that the disc can also be realized by the bottom plate, which usually also forms at least parts of the hub of the radial impeller.
  • the increase in the axial width of the flow cross-section of the flow channel through both the bottom and the cover disc is formed with a corresponding asymmetrical contour on both sides.
  • the asymmetrical disc is designed as a suction-side cover disk and the bottom disk extends parallel to an axial plane extending perpendicularly with respect to an axis of rotation of the radial fan wheel.
  • the impeller blades preferably extend curved in the circumferential direction and terminate flush with the outer edge of the bottom disk and / or cover disk.
  • the bottom disk completely covers the axial end faces of the fan wheel blades and that the cover disk partially covers the radially inward direction on the opposite axial end sides of the fan wheel blades, starting from the outside radius of the radial fan wheel.
  • the axial end faces of the fan wheel blades are thus free on the suction side.
  • the cover plate forms the suction opening extending around the rotation axis and the asymmetrical shape of the cover plate merges into a symmetrical shape in a direction pointing radially inward toward the suction opening.
  • the suction opening itself or a section which is already radially adjacent to the suction opening is or are then annular.
  • FIGS. 1 shows an embodiment of a radial impeller in a perspective view
  • Fig. 2 shows the embodiment of the radial impeller of Fig. 1 in a side view
  • FIG. 3 shows a diagram of the profile of the axial width of a blade channel along the circumferential direction of the radial fan wheel
  • Fig. 4 is a diagram for comparing the efficiency and the
  • Figures 1 and 2 show an embodiment of a Radialgebläserads 1 with a plurality of arranged in a blade ring backward curved fan blades 4, the lower axial end faces of which are parallel to the perpendicular to the axis of rotation of the Radialgebläserads 1 extending axial plane extending bottom plate 3 completely covered.
  • the impeller blades 4 are partially covered with the suction side cover plate 2, wherein the impeller blades 4 are exposed in the region of the suction port 7 of the radial impeller 1 and extend with an arcuate radial end edge in the direction of the bottom disk 3.
  • the suction port 7 is formed by the circular peripheral edge 9.
  • each adjacent fan wheel blades 4 each form a blade channel 5 whose flow cross sections are respectively determined and limited by the fan wheel blades 4, the flat bottom disk 3 and the cover disk 2.
  • all impeller blades 4 are identical and have a constant axial width. All too Flow channels 5 have the identical shape, as well as the cover plate 2 is formed identical in shape between each adjacent impeller blades 4.
  • the axial width B of the respective blade channel 5 is not constant over the extent in the circumferential direction of the radial impeller 1, but is adjusted via the shape of the cover plate, so that it starts from the suction side S of the impeller 4 in the direction of the pressure side D of the adjacent impeller 4 of an axial width of the fan wheel bucket BS is increased to the maximum M and then back to the size of the axial width BS of the adjacent fan wheel bucket
  • the course of the cover plate 2 is continuous.
  • the maximum is off-center and on a radial section of the Radialgebläserads 1, in the embodiment shown at 75% of the distance between the suction side S of the impeller blade 4 and the pressure side D of the adjacent fan blade 4, measured at the outer radius of the radial impeller 1, so that the cover plate 2 seen in the circumferential direction between two adjacent impeller blades 4 has an asymmetrical shape.
  • the asymmetrical shape is determined in particular at the outer radius of the radial impeller 1, but also runs over a certain length also radially inwards, so that a three-dimensional Axialbreitenveriererung in the radial outer region of the pressure side D of the individual impeller blades 4 is present.
  • the asymmetrical shape of the cover plate 2 is continuous in the radially inwardly toward the suction port 7 facing direction in a symmetrical shape, wherein the adjoining the intake collar 8 is already formed as a ring.
  • FIG. 3 shows a diagram of the course of the axial width B of the blade channel
  • the center Z of the blade channel 5 is shown between two adjacent impeller blades 4 by the dot-dash line, left of the center Z, the suction side S and right of the center Z is the pressure side of the impeller blades 4.
  • the mean axial width MB is entered.
  • the maximum M of the axial width B is entered at 75% of the distance between the suction side S of the impeller blade 4 and the pressure side D of the adjacent impeller blade 4 as a dotted line.
  • FIG. 4 shows a diagram with characteristic curves measured with an identical experimental setup for the pressure curve psf [Pa] and the efficiency nse [%] at different volume flows qv [m 3 / h] of the radial fan wheel 1 according to FIG. 1 and of the identical radial fan wheel 100 only shown with flat cover plate 200 according to Figure 5, wherein the solid curves characterize the Radialgebläserad 1 according to Figure 1 with the cover plate 2 and the finely dotted curves respectively the Radialgebläserad 100 according to Figure 5.
  • the advantageous effect with increased peak efficiency starts already at a volume flow from about 150 m 3 / h upwards.
  • the superior pressure curve already starts at approx. 225 m 3 / h.
  • the reduction of noise is in the range from 225 m 3 / h at least 5%.
  • all the features disclosed in the present description or the claims can be integrated, or the features described as an alternative can replace the features disclosed with reference to FIG. 1, without a separate exemplary embodiment being shown for this purpose.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Radialgebläserad (1 ) mit einer Vielzahl von in einem Schaufelkranz angeordneten Gebläseradschaufeln (4) sowie zumindest einer die Gebläseradschaufeln (4) axial stirnseitig zumindest abschnittsweise überdeckenden Scheibe, wobei zwei benachbarte Gebläseradschaufeln (4) zwischen sich jeweils einen Schaufelkanal (5) bilden, dessen Durchströmungsquerschnitt axial durch die Scheibe begrenzt wird, wobei sich eine Axialbreite des Schaufelkanals zumindest entlang eines Außenumfangs des Radialgebläserads (1) ausgehend von einer Saugseite (S) einer den Schaufelkanal (5) begrenzenden Gebläseradschaufel (4) in Richtung einer Druckseite (D) der benachbarten, den Schaufelkanal (5) begrenzenden Gebläseradschaufel bis auf ein Maximum (M) vergrößert, wobei das Maximum auf einem Radialschnitt des Gebläserads liegt, der zwischen 55 - 95% des Abstands zwischen der Saugseite (S) der den Schaufelkanal (5) begrenzenden Gebläseradschaufel und der Druckseite (D) der benachbarten, den Schaufelkanal (5) begrenzenden Gebläseradschaufel (4) liegt, so dass die Scheibe in Umfangsrichtung gesehen zwischen zwei benachbarten Gebläseradschaufeln (4) eine asymmetrische Form aufweist.

Description

GEDECKTES RADIALGEB LÄSE RAD MIT EINER PERIODISCH UND ASYMMETRISCH GEFORMTEN SCHEIBE
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft ein Radialgebläserad mit einer Vielzahl von in einem Schaufelkranz angeordneten Gebläseradschaufeln sowie zumindest einer die Gebläseradschaufeln axial stirnseitig zumindest abschnittsweise überdeckenden Scheibe. Radialgebläseräder sind aus dem Stand der Technik in verschiedenen Ausführungen bekannt und werden in einer Vielzahl von Gebläsen mit unterschiedlichen Einsatzzwecken eingesetzt. Dabei ist auch bekannt, dass Strömungsablösungen so weit als möglich zu vermeiden sind, da diese die Effizi- enz der Gebläse bzw. Ventilatoren reduzieren und zu einer erhöhten Geräuschbildung führen. Typischerweise neigt die Saugseite der Gebläseradschaufeln im Betrieb zu Strömungsablösungen durch Grenzschichtüberlastung, während die Strömung an der Druckseite der Gebläseradschaufeln an- liegt.
Zur Erhöhung der Effizienz wurden bereits früher Anstrengungen unternommen, beispielsweise durch Gebläseräder wie sie die DE 10 2010 009 566 A1 offenbart. Derartige Gebläseräder funktionieren in der Praxis sehr gut, jedoch wäre wünschenswert, wenn die Strömung im Bereich der Saugseite der Ge- bläseradschaufeln noch weiter stabilisiert würde, um zusätzlich positive Effekte bei der Steigerung der Effizienz und Reduzierung der Geräuschbildung zu erreichen.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Gebläserad bereit zu stellen, das bei Radialgebläsen zu einer erhöhten Effizienz und verbessertem Geräuschverhalten führt.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Anspruch 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird ein Radialgebläserad mit einer Vielzahl von in einem Schaufelkranz angeordneten Gebläseradschaufeln sowie zumindest einer die Gebläseradschaufeln axial stirnseitig zumindest abschnittsweise überdeckenden Scheibe vorgeschlagen, wobei zwei benachbarte Gebläseradschaufeln zwischen sich jeweils einen Schaufelkanal bilden, dessen Durchströmungsquerschnitt axial durch die Scheibe begrenzt wird. Die Axialbreite des Schaufelkanals vergrößert sich dabei zumindest entlang eines Außenum- fangs des Radialgebläserads ausgehend von einer Saugseite einer den Schaufelkanal begrenzenden Gebläseradschaufel in Richtung einer Druckseite der benachbarten, den Schaufelkanal begrenzenden Gebläseradschaufel bis auf ein Maximum. Zudem wird vorgesehen, dass das Maximum auf einem Radialschnitt des Gebläserads liegt, der zwischen 55 - 95%, weiter bevorzugt zwischen 65 - 80% des Abstands zwischen der Saugseite der den Schaufelkanal begrenzenden Gebläseradschaufel und der Druckseite der benachbarten, den Schaufelkanal begrenzenden Gebläseradschaufel liegt, so dass die Scheibe in Umfangsrichtung gesehen zwischen zwei benachbarten Gebläseradschaufeln eine asymmetrische Form aufweist.
Die erfindungsgemäße asymmetrische Gestaltung der Scheibe des Radialgebläserads führt zu einer Verengung des Schaufelkanals im Bereich der Saugseite der Gebläseradschaufel und zu einer Vergrößerung des Schaufel- kanals bzw. seiner Durchströmungsquerschnittsfläche im Bereich der Druckseite der Gebläseradschaufel. Dadurch wird die Strömung im Bereich der Saugseite stabilisiert und eine Strömungsablösung verhindert bzw. minimiert.
Die Vergrößerung des Durchströmungsquerschnitts erfolgt insbesondere ohne den Verlauf des Durchströmungsquerschnitts sprunghaft zu ändern und mithin vorteilhafterweise durch einen stetigen Verlauf der Scheibe in Umfangsrichtung.
Als übliche und vorteilhafte Ausführung wird bei dem Radialgebläserad vorgesehen, dass die Scheibe zwischen allen jeweils benachbarten Gebläseradschaufeln formidentisch ausgebildet ist, so dass auch die zwischen den Gebläseradschaufeln verlaufenden Strömungskanäle jeweils formgleich sind.
Ferner ist eine Ausführung des Radialgebläserads günstig, bei der die Gebläseradschaufeln eine konstante Axialbreite aufweisen, insbesondere am Außenradius des Radialgebläserads. Zudem werden die gesamten Gebläseradschaufeln des Schaufelkranzes in einer vorteilhaften Lösung formiden- tisch ausgebildet.
Das erfindungsgemäße Radialgebläserad lässt sich auch formeltechnisch definieren, wobei die Axialbreite des jeweiligen Schaufelkanals entlang des Außenumfangs des Radialgebläserads durch die Formeln
B(x)=BS+BE-BE [(P-X)/P]2 mit X<P, und B(x)=BS+BE-BE [(X-P)/(1 -P)]2 mit X>P, sowie 0<P<1 , bestimmt ist. Dabei entspricht BS einer Axialbreite des Schaufelkanals an der Gebläseradschaufel, BE der Erweiterung der Axialbreite des Schaufelkanals bis auf das Maximum, P einer Position des Maximums der Axialbreite des Schaufelkanals ausgehend von der Saugseite der den Schaufelkanal begrenzenden Gebläseradschaufel und X einer Umfangsrichtung eines abgewickelten Schnitts entlang der Scheibenkontur, d.h. einem Verlauf entlang der Außenkontur des Radialgebläserads. Gemäß den Formeln steigt die Axialbreite des jeweiligen Schaufelkanals bis zum Maximum an der Position P an und fällt anschließend wieder ab. Die Formeln drücken den Verlauf der Axialbreite des Schaufelkanals in Umfangsrichtung zwischen zwei benachbarten Gebläseradschaufeln aus. An den benachbarten Gebläseradschau- fein entspricht der Wert der Axialbreite jeweils BS. Im dazwischen liegenden Bereich vergrößert sich Axialbreite des Schaufelkanals um die Erweiterung BE mit dem außermittig liegenden Maximum der Axialbreite B.
Da sich die Strömung an der Saugseite der Gebläseradschaufeln typischerweise an der Deckscheibe ablöst, ist die positive Wirkung der asymmetri- sehen Vergrößerung der Axialbreite des Durchströmungsquerschnitts des Strömungskanals auf den Wirkungsgrad an der ansaugseiteigen Deckscheibe höher. Deshalb sieht eine vorteilhafte Ausführung vor, dass die Scheibe durch die ansaugseitige Deckscheibe gebildet wird. Die Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt, so dass die Scheibe auch durch die Bodenscheibe, welche zumeist auch zumindest Teile der Nabe des Radialgebläserads bildet, realisiert werden kann. Schließlich ist auch eine Ausführungsvariante umfasst, bei der die Vergrößerung der Axialbreite des Durchströmungsquerschnitts des Strömungskanals durch sowohl die Boden- als auch die Deck- scheibe mit einer entsprechend beidseitig asymmetrischen Kontur gebildet ist. Ferner ist eine Ausführung umfasst, bei der die asymmetrische Scheibe als ansaugseitige Deckscheibe ausgebildet ist und sich die Bodenscheibe parallel zu einer senkrecht gegenüber einer Rotationsachse des Radialge- bläserads verlaufenden Axialebene erstreckt.
Die Gebläseradschaufeln verlaufen vorzugsweise in Umfangsrichtung gekrümmt und schließen bündig mit dem Außenrand der Bodenscheibe und/oder Deckscheibe ab.
In einer Ausführung ist vorgesehen, dass die Bodenscheibe die axialen Stirnseiten der Gebläseradschaufeln vollständig überdeckt und die Deckscheibe die gegenüberliegenden axialen Stirnseiten der Gebläseradschaufeln ausgehend vom Außenradius des Radialgebläserads nach radial innen teilweise überdeckt. Im Bereich der lichten Weite der Ansaugöffnung liegen die axialen Stirnseiten der Gebläseradschaufeln ansaugseitig somit frei. Ferner ist ein Ausführungsbeispiel mit umfasst, bei dem die Deckscheibe die sich um die Rotationsachse erstreckende Ansaugöffnung ausbildet und die asymmetrische Form der Deckscheibe in einer nach radial innen zur Ansaugöffnung weisenden Richtung in eine symmetrische Form übergeht. Die Ansaugöffnung selbst oder ein bereits an die Ansaugöffnung radial angren- zender Abschnitt ist bzw. sind dann ringförmig.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines Radialgebläserads in einer perspektivischen Ansicht;
Fig. 2 das Ausführungsbeispiel des Radialgebläserads aus Fig. 1 in einer seitlichen Ansicht;
Fig. 3 ein Diagramm zum Verlauf der Axialbreite eines Schaufelkanals entlang der Umfangsrichtung des Radialgebläserads;
Fig. 4 ein Diagramm zum Vergleich des Wirkungsgrads und des
Druckverlaufs des Radialgebläserads aus Fig. 1 gegenüber einem Radialgebläserads gemäß dem Stand der Technik aus Fig. 5;
Fig. 5 ein Radialgebläserad gemäß dem Stand der Technik.
Gleiche Bezugszeichen benennen gleiche Teile bzw. Elemente in allen Figuren.
Die Figuren 1 und 2 zeigen ein Ausführungsbeispiel eines Radialgebläserads 1 mit einer Vielzahl von in einem Schaufelkranz angeordneten rückwärts gekrümmten Gebläseradschaufeln 4, deren untere axiale Stirnseiten von der sich parallel zu der senkrecht gegenüber der Rotationsachse des Radialgebläserads 1 verlaufenden Axialebene erstreckenden Bodenscheibe 3 vollständig überdeckt werden. Auf der axial gegenüberliegenden Stirnseite sind die Gebläseradschaufeln 4 mit der ansaugseitigen Deckscheibe 2 teilweise überdeckt, wobei die Gebläseradschaufeln 4 im Bereich der Ansaugöffnung 7 des Radialgebläserads 1 frei liegen und sich mit einer bogenförmigen radialen Stirnkante in Richtung der Bodenscheibe 3 erstrecken. Die Ansaugöffnung 7 wird durch den kreisförmigen Umfangsrand 9 gebildet. Jeweils zwei benachbarte Gebläseradschaufeln 4 bilden zwischen sich jeweils einen Schaufelkanal 5, deren Durchströmungsquerschnitte jeweils durch die Ge- bläseradschaufeln 4, die ebene Bodenscheibe 3 und die Deckscheibe 2 bestimmt und begrenzt werden. In der gezeigten Ausführung sind alle Gebläseradschaufeln 4 identisch und weisen eine konstante Axialbreite auf. Auch alle Strömungskanäle 5 weisen die identische Form auf, da auch die Deckscheibe 2 zwischen allen jeweils benachbarten Gebläseradschaufeln 4 formidentisch ausgebildet ist.
Die Axialbreite B des jeweiligen Schaufelkanals 5 ist über die Erstreckung in Umfangsrichtung des Radialgebläserads 1 nicht konstant, sondern wird über die Form der Deckscheibe angepasst, so dass sie sich ausgehend von der Saugseite S der Gebläseradschaufel 4 in Richtung der Druckseite D der benachbarten Gebläseradschaufel 4 von einer Axialbreite der Gebläseradschaufel BS bis auf das Maximum M vergrößert und sich anschließend zu- rück auf die Größe der Axialbreite BS der benachbarten Gebläseradschaufel
4 verringert. Der Verlauf der Deckscheibe 2 ist dabei stetig. Das Maximum liegt außermittig und auf einem Radialschnitt des Radialgebläserads 1 , der in der gezeigten Ausführung bei 75% des Abstands zwischen der Saugseite S der Gebläseradschaufel 4 und der Druckseite D der benachbarten Gebläse- radschaufel 4, gemessen am Außenradius des Radialgebläserads 1 , liegt, so dass die Deckscheibe 2 in Umfangsrichtung gesehen zwischen zwei benachbarten Gebläseradschaufeln 4 eine asymmetrische Form aufweist. Die asymmetrische Form ist insbesondere am Außenradius des Radialgebläserads 1 bestimmt, verläuft aber zudem über eine bestimmte Länge auch radial einwärts, so dass eine dreidimensionale Axialbreitenvergrößerung im radialen Außenbereich der Druckseite D der einzelnen Gebläseradschaufeln 4 vorliegt. Die asymmetrische Form der Deckscheibe 2 geht stetig in der nach radial innen zur Ansaugöffnung 7 weisenden Richtung in eine symmetrische Form über, wobei der an die Ansaugöffnung angrenzende Bund 8 bereits als Ring ausgebildet ist.
In Figur 3 ist ein Diagramm zum Verlauf der Axialbreite B des Schaufelkanals
5 entlang der Umfangsrichtung X des Radialgebläserads 1 aus Fig. 1 an dessen Außenradius und mithin das Verhältnis der Durchströmungsquer- schnittsfläche eines der Strömungskanäle 5 am Strömungskanalauslass dar- gestellt. In Umfangsrichtung gesehen wird die Mitte Z des Schaufelkanals 5 zwischen zwei benachbarten Gebläseradschaufeln 4 durch die Punkt-Strich- Linie dargestellt, wobei links der Mitte Z die Saugseite S und rechts der Mitte Z die Druckseite der Gebläseradschaufeln 4 liegt. Als gestrichelte Linie ist die mittlere Axialbreite MB eingetragen. Zudem ist das Maximum M der Axialbreite B bei 75% des Abstands zwischen der Saugseite S der Gebläseradschaufel 4 und der Druckseite D der benachbarten Gebläseradschaufel 4 als gepunktete Linie eingetragen.
In Figur 4 ist ein Diagramm mit bei identischem Versuchsaufbau gemesse- nen Kennlinien zum Druckverlauf psf [Pa] und dem Wirkungsgrad nse [%] bei unterschiedlichen Volumenströmen qv [m3/h] des Radialgebläserads 1 gemäß Fig. 1 und des identischen Radialgebläserads 100 nur mit ebener Deckscheibe 200 gemäß Figur 5 dargestellt, wobei die durchgezogenen Kennlinien das Radialgebläserad 1 gemäß Figur 1 mit der Deckscheibe 2 und die fein gepunkteten Kennlinien jeweils das Radialgebläserad 100 gemäß Figur 5 kennzeichnen. Die vorteilhafte Wirkung mit erhöhtem Spitzwirkungsgrad beginnt bereits bei einem Volumenstrom ab ca. 150 m3/h aufwärts. Der überlegene Druckverlauf beginnt bereits bei ca. 225 m3/h. Die Reduzierung der Geräuschbildung liegt im Bereich ab 225 m3/h bei mindestens 5%. In eine Ausführung gemäß Figur 1 sind alle in der vorliegenden Beschreibung oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale integrierbar bzw. als alternativ beschriebene Merkmale können die zu Figur 1 offenbarten Merkmale ersetzen, ohne dass hierfür ein gesondertes Ausführungsbeispiel gezeigt ist.

Claims

Patentansprüche
1. Radialgebläserad (1 ) mit einer Vielzahl von in einem Schaufelkranz angeordneten Gebläseradschaufeln (4) sowie zumindest einer die Gebläseradschaufeln (4) axial stirnseitig zumindest abschnittsweise überdeckenden Scheibe, wobei zwei benachbarte Gebläseradschaufeln (4) zwischen sich jeweils einen Schaufelkanal (5) bilden, dessen Durchströmungsquerschnitt axial durch die Scheibe begrenzt wird, wobei sich eine Axialbreite des Schaufelkanals zumindest entlang eines Außenumfangs des Radialgebläserads (1) ausgehend von einer Saugseite (S) einer den Schaufelkanal (5) begrenzenden Gebläseradschaufel (4) in Richtung einer Druckseite (D) der benachbarten, den Schaufelkanal (5) begrenzenden Gebläseradschaufel bis auf ein Maximum (M) vergrößert, wobei das Maximum auf einem Radialschnitt des Gebläserads liegt, der zwischen 55 - 95% des Abstands zwischen der Saugseite (S) der den Schaufelkanal (5) begrenzenden Gebläseradschaufel und der Druckseite (D) der benachbarten, den Schaufelkanal (5) begrenzenden Gebläseradschaufel (4) liegt, so dass die Scheibe in Umfangsrichtung gesehen zwischen zwei benachbarten Gebläseradschaufeln (4) eine asymmetrische Form aufweist.
2. Radialgebläserad nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Maximum (M) auf einem Radialschnitt des Radialgebläserads (1) liegt, der zwischen 65 - 80% des Abstands zwischen der Saugseite (S) der den Schaufelkanal (5) begrenzenden Gebläseradschaufel (4) und der Druckseite (D) der benachbarten, den Schaufelkanal (5) begrenzenden Gebläseradschaufel (4) liegt.
3. Radialgebläserad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe in Umfangsrichtung einen stetigen Verlauf aufweist.
4. Radialgebläserad nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Gebläseradschaufeln (4) eine konstante Axialbreite (B) aufweisen.
Radialgebläserad nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die benachbarten Gebläseradschaufeln (4) am Außenradius des Radialgebläserads (1 ) eine identische Axialbreite (B) aufweisen.
Radialgebläserad nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gebläseradschaufeln (4) des Schaufelkranzes formidentisch ausgebildet sind und am Außenradius des Radialgebläserads (1) eine identische Axialbreite (B) aufweisen.
Radialgebläserad nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe zwischen allen jeweils benachbarten Gebläseradschaufeln (4) formidentisch ausgebildet ist.
Radialgebläserad nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialbreite (B) des jeweiligen Schaufelkanals (5) entlang des Außenumfangs des Radialgebläserads (1 ) durch die Formeln
B(x)=BS+BE-BE [(P-X)/P]2 mit X<P, und
B(x)=BS+BE-BE [(X-P)/(1-P)]2 mit X>P, sowie 0<P<1 , bestimmt ist, wobei BS einer Axialbreite des Schaufelkanals (5) an der Gebläseradschaufel (4), BE der Erweiterung der Axialbreite des Schaufelkanals bis auf das Maximum, P einer Position des Maximums (M) der Axialbreite des Schaufelkanals (5) ausgehend von der Saugseite (S) der den Schaufelkanal (5) begrenzenden Gebläseradschaufel (4) und X einer Umfangsrichtung eines abgewickelten Schnitts entlang der Scheibenkontur entspricht.
9. Radialgebläserad nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Scheibe eine Bodenscheibe (3) und/oder eine ansaugseitige Deckscheibe (2) vorgesehen ist/sind.
10. Radialgebläserad nach einem der vorigen Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe als ansaugseitige Deckscheibe (2) ausgebildet ist und das Radialgebläserad (1) eine sich parallel zu einer senkrecht gegenüber einer Rotationsachse des Radialgebläserads (1) verlaufenden Axialebene erstreckende Bodenscheibe (3) aufweist.
1 1 . Radialgebläserad nach dem vorigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenscheibe (3) die axialen Stirnseiten der Gebläseradschaufeln (4) vollständig überdeckt und die Deckscheibe (2) die gegenüberliegenden axialen Stirnseiten der Gebläseradschaufeln (4) ausgehend vom Außenradius des Radialgebläserads (1 ) nach radial innen teilweise überdeckt.
12. Radialgebläserad nach einem der vorigen Ansprüche 10 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Deckscheibe (2) ein sich um die Rotationsachse erstreckende Ansaugöffnung (7) ausbildet und die asymmetrische Form der Deckscheibe (2) in einer nach radial innen zur Ansaugöffnung (7) weisenden Richtung in eine symmetrische Form übergeht.
13. Radialgebläserad nach dem vorigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Deckscheibe (2) angrenzend an die Ansaugöffnung (7) einen sich parallel zur Rotationsachse des Radialgebläserads (1) erstreckenden Ring (8) aufweist.
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