EP3683451A1 - Flow guide device and fan arrangement with a flow guide device - Google Patents

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EP3683451A1
EP3683451A1 EP19216382.2A EP19216382A EP3683451A1 EP 3683451 A1 EP3683451 A1 EP 3683451A1 EP 19216382 A EP19216382 A EP 19216382A EP 3683451 A1 EP3683451 A1 EP 3683451A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
flow
guiding device
flow guiding
outer housing
inner diffuser
Prior art date
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Pending
Application number
EP19216382.2A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Michael Strehle
Björn Sudler
Daniel Conrad
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 Mulfingen GmbH and Co KG
Original Assignee
Ebm Papst Mulfingen 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 Mulfingen GmbH and Co KG filed Critical Ebm Papst Mulfingen GmbH and Co KG
Publication of EP3683451A1 publication Critical patent/EP3683451A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
    • F04D29/661—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/663—Sound attenuation
    • F04D29/665—Sound attenuation by means of resonance chambers or interference
    • 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
    • F04D29/4253—Fan casings with axial entry and discharge
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D19/00—Axial-flow pumps
    • F04D19/002—Axial flow fans
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/44—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/441—Fluid-guiding means, e.g. diffusers especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/444—Bladed diffusers
    • 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
    • F04D29/52—Casings; Connections of working fluid for axial pumps
    • F04D29/54—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/541—Specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/545—Ducts
    • F04D29/547—Ducts having a special shape in order to influence fluid flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F05D2250/10—Two-dimensional
    • F05D2250/19—Two-dimensional machined; miscellaneous
    • F05D2250/191—Two-dimensional machined; miscellaneous perforated

Definitions

  • the invention relates to a flow guiding device for use on a blower arrangement with a motor-driven radial impeller wheel and the blower arrangement with a corresponding flow guiding device.
  • Influencing the flow generated by a radial fan after the flow exits the radial impeller via a flow control device according to the invention enables the static efficiency to be increased. This is particularly advantageous if the radial flow is deflected into an axial flow and, for example, a subsequent one Component like a heat exchanger with a homogeneous axial outflow field.
  • the invention has for its object to provide a flow control device with which the static efficiency of fan assemblies with a radial fan wheel, in which the radially blown flow is then deflected axially, to increase.
  • the outer housing forms in the axial direction adjacent to the inner diffuser a receiving space for integrally receiving the radial impeller, which in operation axially draws in a flow and blows it out radially into the flow channel, the flow channel being designed to divert the flow from a radial to an axial direction.
  • the axial flow direction runs parallel to the axis of rotation of the radial impeller.
  • the inner diffuser and the outer housing are preferably cylindrical or essentially cylindrical and arranged coaxially to one another.
  • the flow channel extends up to its outlet. The flow is thus guided over the entire length of the flow guiding device.
  • the conversion of the dynamic pressure energy into static pressure energy in the flow guide device is favored in that a flow cross-sectional area of the flow channel increases in a diffuser-like manner towards the outlet. This is generated, for example, by the inner diffuser being drawn in towards the outlet, i.e. its lateral surface extends over the axial course up to the outlet to the axis of rotation of the radial impeller.
  • the flow guide device is further characterized in that the receiving space for the radial impeller adjoins an inlet of the flow guide device.
  • the flow guide device in one embodiment variant provides that the inner diffuser has a perforated lateral surface.
  • An exemplary embodiment of the flow guiding device is likewise characterized in that the outer housing has a perforated inner wall surface.
  • the flow can flow completely or partially through the perforation of the outer surface of the inner diffuser or through the inner wall surface of the outer housing and reduce the acoustic radiation.
  • insulation materials can optionally be introduced, for example inside the inner diffuser or in parts of the perforation.
  • a further development of the flow guide device to further increase the static efficiency also provides that flow guide vanes which are spaced apart in the circumferential direction are arranged in the flow channel.
  • the flow guide blades preferably extend from the area of the receiving space for the radial impeller to the outlet and offer a guide for the flow from the blowout of the radial impeller to the outlet of the flow guide device.
  • the increase in static efficiency is favored by a swirl reduction in the flow through the flow guide vanes.
  • the inner diffuser also has a diffuser space which is delimited from the flow channel by its outer surface and which is formed around the axis of rotation of the radial impeller.
  • guide vanes are also provided in this diffuser space, which extend in the direction of the outlet.
  • Such guide vanes can expediently be provided if the outer surface of the inner diffuser is not closed, but is, for example, perforated, so that the flow also runs partially through the diffuser space in addition to the flow channel.
  • the guide vanes can simultaneously serve as stiffening ribs for the inner diffuser, so that they can also be provided when there is no flow into the diffuser space.
  • An embodiment of the flow guide device is also advantageous, in which the flow guide vanes are integrally formed in one piece with the inner diffuser.
  • a version is also favorable in which a motor mount is integrated in the inner diffuser.
  • the flow guiding device also provides that the outer housing has an integral Venturi nozzle at the inlet.
  • the radial impeller can thus interact with the Venturi nozzle on the outer housing and, for example, extend with its cover plate in the axial direction into the Venturi nozzle in order to provide an axial overlap.
  • an embodiment is also advantageous which is characterized in that the inner diffuser is designed as a detachable insert in the outer housing.
  • the flow channel or the receiving space for the radial impeller can thus be adapted as desired by exchanging the inner diffuser.
  • blower arrangement with a radial impeller and an electric motor connected to it, the radial impeller being arranged in the receiving space of the flow guiding device in accordance with the above disclosure and its axially sucked-in flow being deflected into an axial flow via the flow channel.
  • a first exemplary embodiment of the flow guide device 1 which has a cylindrical outer housing 2 and an essentially cylindrical inner diffuser 3, which is arranged coaxially to the outer housing 2 and which, viewed in the axial direction along the axis of rotation RA, extends over approximately half the axial length of the outer housing 2 extends.
  • the outer housing 2 forms an inlet 8 for drawing in a flow via a radial impeller (not shown).
  • a venturi 11 is formed at the inlet 8.
  • the outer housing 2 Adjoining it in the flow direction and axially adjacent to the inner diffuser 3, the outer housing 2 has the receiving space 5 for the integral reception of the radial impeller in such a way that it sucks in the flow axially via the Venturi nozzle 11 at the inlet 8 and blows it out into the flow channel 4 in the radial direction.
  • the flow channel 4 is formed by the inner wall of the outer housing 2 and by the outer surface of the inner diffuser 3 and deflects the flow emerging radially from the radial impeller in the axial direction.
  • the inner diffuser 3 Towards the outlet 9, the inner diffuser 3 is conically drawn in toward the axis of rotation RA, so that the flow cross-sectional area in the flow channel 4 increases as seen in the flow direction.
  • the outer housing 2 can also expand in order to enlarge the cross-sectional area of the flow.
  • the inner diffuser 3 is not to the axis of rotation RA drawn in conically, but runs cylindrical, ie parallel to the axis of rotation. The inner diffuser 3 and the outer housing 2 close at the outlet 9 in the same axial plane.
  • a motor mount 15 for attaching an electric motor (not shown) for driving the radial impeller of the axis of rotation is integrated in the inner diffuser 3 to the receiving space 5.
  • the inner diffuser is multi-walled and provides a chamber 24 between the walls for receiving insulating material, which is divided by webs 19 distributed in the circumferential direction.
  • connection plate 14 with stiffening struts 15 distributed in the circumferential direction and the fastening tabs 12 distributed in the circumferential direction can also be seen.
  • the outer housing 2 has a perforated inner wall surface with a multiplicity of openings 32. Furthermore, the outer surface of the inner diffuser 3 is also perforated with openings 31, so that a flow connection to the chamber 24 is formed. In the embodiment shown, the inner wall of the inner diffuser 3 is closed, but this can alternatively also be provided with openings, so that a flow connection to the diffuser space 29 is established.
  • guide vanes 13 are already provided in the diffuser space 29 and extend in the direction of the outlet 9. The guide vanes 13 also serve as stiffening ribs for the inner diffuser.
  • flow guide vanes 7 are arranged in the flow channel 4, which are spaced apart in the circumferential direction extend from the area of the receiving space 5 for the radial impeller to the outlet 9, as shown in FIG Fig. 6 can be seen.
  • any further combination of the exemplary embodiments shown can be used as further alternative designs, for example a perforated outer surface of the inner diffuser 3 and a perforated inner wall surface of the outer housing 2, but without the use of flow guide vanes 7.
  • a perforated outer surface of the inner diffuser 3 and a perforated inner wall surface of the outer housing 2 but without the use of flow guide vanes 7.
  • only the inner wall surface of the outer housing 2 or only the outer surface of the inner diffuser 3 may be perforated.
  • the flow guide blades 7 in the embodiment according to the Figures 1-4 be integrated without this being expressly shown separately.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Strömungsleitvorrichtung zur Verwendung an einer Gebläseanordnung mit einem motorbetriebenen, um eine Rotationsachse rotierenden Radialgebläserad, umfassend ein Außengehäuse und einen Innendiffusor zwischen denen ein sich entlang einer axialen Strömungsrichtung erstreckender Strömungskanal gebildet ist, das Außengehäuse in axialer Richtung an den Innendiffusor angrenzend einen Aufnahmeraum zur integralen Aufnahme des Radialgebläserades ausbildet, das im Betrieb eine Strömung axial ansaugt und radial in den Strömungskanal ausbläst, wobei der Strömungskanal ausgebildet ist, die Strömung aus einer radialen in eine axiale Richtung umzulenken.The invention relates to a flow guide device for use on a blower arrangement with a motor-driven radial impeller rotating about an axis of rotation, comprising an outer housing and an inner diffuser between which a flow channel is formed which extends along an axial flow direction, the outer housing adjoining the inner diffuser in the axial direction for the integral reception of the radial impeller, which in operation sucks a flow axially and blows it radially into the flow channel, the flow channel being designed to deflect the flow from a radial to an axial direction.

Description

Die Erfindung betrifft eine Strömungsleitvorrichtung zur Verwendung an einer Gebläseanordnung mit einem motorbetriebenen Radialgebläserad sowie die Gebläseanordnung mit einer entsprechenden Strömungsleitvorrichtung.The invention relates to a flow guiding device for use on a blower arrangement with a motor-driven radial impeller wheel and the blower arrangement with a corresponding flow guiding device.

Die Beeinflussung der von einem Radialventilator erzeugten Strömung nach dem Austritt der Strömung aus dem Radialgebläserad über eine erfindungsgemäße Strömungsleitvorrichtung ermöglicht die Steigerung des statischen Wirkungsgrades. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn die radiale Strömung in eine axiale Strömung umgelenkt und beispielsweise ein nachfolgendes Bauteil wie ein Wärmetauscher mit einem homogenen axialen Abströmfeld beaufschlagt werden soll.Influencing the flow generated by a radial fan after the flow exits the radial impeller via a flow control device according to the invention enables the static efficiency to be increased. This is particularly advantageous if the radial flow is deflected into an axial flow and, for example, a subsequent one Component like a heat exchanger with a homogeneous axial outflow field.

Ansaugseitig hat sich hierbei bereits eine gesplittete Düse als vorteilhaft erwiesen, welche in der deutschen Patentanmeldung DE 10 2017 110 642 A1 beschrieben wurde. Die Offenbarung dieser Patentanmeldung wird hiermit durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung integriert, wobei die vorliegende Strömungsleitvorrichtung die darin beschriebene Strömungsleitgeometrie bereitstellt.On the intake side, a split nozzle has already proven advantageous, which is described in the German patent application DE 10 2017 110 642 A1 has been described. The disclosure of this patent application is hereby incorporated by reference into the present application, the present flow guiding device providing the flow guiding geometry described therein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Strömungsleitvorrichtung vorzusehen, mit welcher der statische Wirkungsgrad von Gebläseanordnungen mit einem Radialgebläserad, bei denen die radial ausgeblasene Strömung anschließend axial umgelenkt wird, zu erhöhen.The invention has for its object to provide a flow control device with which the static efficiency of fan assemblies with a radial fan wheel, in which the radially blown flow is then deflected axially, to increase.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Patentanspruch 1 gelöst.This object is achieved by the combination of features according to claim 1.

Erfindungsgemäß wird eine Strömungsleitvorrichtung zur Verwendung an einer Gebläseanordnung mit einem motorbetriebenen, um eine Rotationsachse rotierenden Radialgebläserad vorgeschlagen, welche ein Außengehäuse und einen Innendiffusor, zwischen denen ein sich entlang einer axialen Strömungsrichtung erstreckender Strömungskanal gebildet ist, umfasst. Das Außengehäuse bildet in axialer Richtung an den Innendiffusor angrenzend einen Aufnahmeraum zur integralen Aufnahme des Radialgebläserades aus, das im Betrieb eine Strömung axial ansaugt und radial in den Strömungskanal ausbläst, wobei der Strömungskanal ausgebildet ist, die Strömung aus einer radialen in eine axiale Richtung umzulenken. Die axiale Strömungsrichtung verläuft dabei parallel zur Rotationsachse des Radialgebläserades. Der Innendiffusor und das Außengehäuse sind vorzugsweise zylindrisch oder im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet und koaxial zueinander angeordnet.According to the invention, a flow guiding device for use on a blower arrangement with a motor-driven radial impeller rotating around an axis of rotation is proposed, which comprises an outer housing and an inner diffuser, between which a flow channel extending along an axial flow direction is formed. The outer housing forms in the axial direction adjacent to the inner diffuser a receiving space for integrally receiving the radial impeller, which in operation axially draws in a flow and blows it out radially into the flow channel, the flow channel being designed to divert the flow from a radial to an axial direction. The axial flow direction runs parallel to the axis of rotation of the radial impeller. The inner diffuser and the outer housing are preferably cylindrical or essentially cylindrical and arranged coaxially to one another.

Durch den in Strömungsrichtung nachgeschalteten über das Außengehäuse und den Innendiffusor gebildeten Strömungskanal wird in der Strömung die dynamische Druckenergie in statische Druckenergie umgewandelt und mithin die Aufgabe gelöst.Due to the flow channel formed downstream in the flow direction via the outer housing and the inner diffuser, the dynamic pressure energy is converted into static pressure energy in the flow and the task is therefore solved.

In einer günstigen Ausführung der Strömungsleitvorrichtung erstreckt sich der Strömungskanal bis zu ihrem Auslass. Somit wird die Strömung über die gesamte Länge der Strömungsleitvorrichtung geführt.In a favorable embodiment of the flow guiding device, the flow channel extends up to its outlet. The flow is thus guided over the entire length of the flow guiding device.

Ferner wird die Umwandlung der dynamischen Druckenergie in statische Druckenergie bei der Strömungsleitvorrichtung dadurch begünstigt, dass sich eine Durchströmungsquerschnittsfläche des Strömungskanals zum Auslass hin diffusorartig vergrößert. Dies wird beispielsweise erzeugt, indem der Innendiffusor zum Auslass hin eingezogen verläuft, d.h. seine Mantelfläche erstreckt sich über den axialen Verlauf bis zum Auslass hin zur Rotationsachse des Radialgebläserades.Furthermore, the conversion of the dynamic pressure energy into static pressure energy in the flow guide device is favored in that a flow cross-sectional area of the flow channel increases in a diffuser-like manner towards the outlet. This is generated, for example, by the inner diffuser being drawn in towards the outlet, i.e. its lateral surface extends over the axial course up to the outlet to the axis of rotation of the radial impeller.

Die Strömungsleitvorrichtung ist in einer Ausführung ferner dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmeraum für das Radialgebläserad an einen Einlass der Strömungsleitvorrichtung angrenzt.In one embodiment, the flow guide device is further characterized in that the receiving space for the radial impeller adjoins an inlet of the flow guide device.

Zur Geräuschreduzierung ist bei der Strömungsleitvorrichtung in einer Ausführungsvariante vorgesehen, dass der Innendiffusor eine gelochte Mantelfläche aufweist. Ebenso ist hierfür ein Ausführungsbeispiel der Strömungsleitvorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass das Außengehäuse eine gelochte Innenwandfläche aufweist. Die Strömung kann durch die Lochung der Mantelfläche des Innendiffusors bzw. durch die Innenwandfläche des Außengehäuses ganz oder teilweise strömen und die akustische Schallabstrahlung reduzieren. Zudem können wahlweise noch Dämmmaterialien eingebracht werden, beispielsweise im Inneren des Innendiffusors oder in Teilen der Lochung.In order to reduce noise, the flow guide device in one embodiment variant provides that the inner diffuser has a perforated lateral surface. An exemplary embodiment of the flow guiding device is likewise characterized in that the outer housing has a perforated inner wall surface. The flow can flow completely or partially through the perforation of the outer surface of the inner diffuser or through the inner wall surface of the outer housing and reduce the acoustic radiation. In addition, insulation materials can optionally be introduced, for example inside the inner diffuser or in parts of the perforation.

Eine Weiterbildung der Strömungsleitvorrichtung zur weiteren Erhöhung des statischen Wirkungsgrades sieht zudem vor, dass im Strömungskanal in Umfangsrichtung beabstandet angeordnete Strömungsleitschaufeln angeordnet sind. Die Strömungsleitschaufeln erstrecken sich in einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel vorzugsweise aus dem Bereich des Aufnahmeraums für das Radialgebläserad bis zum Auslass und bieten eine Führung für die Strömung vom Ausblas des Radialgebläserades bis zum Auslass der Strömungsleitvorrichtung. Die Erhöhung des statischen Wirkungsgrades wird durch eine Drallreduktion der Strömung durch die Strömungsleitschaufeln begünstigt.A further development of the flow guide device to further increase the static efficiency also provides that flow guide vanes which are spaced apart in the circumferential direction are arranged in the flow channel. In an advantageous exemplary embodiment, the flow guide blades preferably extend from the area of the receiving space for the radial impeller to the outlet and offer a guide for the flow from the blowout of the radial impeller to the outlet of the flow guide device. The increase in static efficiency is favored by a swirl reduction in the flow through the flow guide vanes.

Der Innendiffusor weist zudem einen zu dem Strömungskanal durch seine Mantelfläche abgegrenzten Diffusorraum auf, der um die Rotationsachse des Radialgebläserades gebildet ist. In diesen Diffusorraum sind in einer Weiterbildung ebenfalls Leitschaufeln vorgesehen, welche sich in Richtung des Auslasses erstrecken. Derartige Leitschaufeln können sinnvollerweise vorgesehen werden, wenn die Mantelfläche des Innendiffusors nicht geschlossen, sondern beispielsweise gelocht ist, so dass die Strömung neben dem Strömungskanal auch teilweise durch den Diffusorraum verläuft. Zudem können die Leitschaufeln gleichzeitig als Versteifungsrippen für den Innendiffusor dienen, so dass ei auch dann vorsehbar sind, wenn es keine Strömung in den Diffusorraum gibt.The inner diffuser also has a diffuser space which is delimited from the flow channel by its outer surface and which is formed around the axis of rotation of the radial impeller. In a further development, guide vanes are also provided in this diffuser space, which extend in the direction of the outlet. Such guide vanes can expediently be provided if the outer surface of the inner diffuser is not closed, but is, for example, perforated, so that the flow also runs partially through the diffuser space in addition to the flow channel. In addition, the guide vanes can simultaneously serve as stiffening ribs for the inner diffuser, so that they can also be provided when there is no flow into the diffuser space.

Vorteilhaft ist ferner eine Ausführung der Strömungsleitvorrichtung, bei welcher die Strömungsleitschaufeln integral einstückig mit dem Innendiffusor ausgebildet sind.An embodiment of the flow guide device is also advantageous, in which the flow guide vanes are integrally formed in one piece with the inner diffuser.

Auch ist hinsichtlich eines kompakten Aufbaus eine Ausführung günstig, bei der in den Innendiffusor eine Motoraufnahme integriert ist.In terms of a compact design, a version is also favorable in which a motor mount is integrated in the inner diffuser.

Die Strömungsleitvorrichtung sieht in einer Weiterbildung zudem vor, dass das Außengehäuse am Einlass eine integrale Venturidüse aufweist. Das Radialgebläserad kann somit mit der Venturidüse am Außengehäuse zusammenwirken und sich beispielsweise mit seiner Deckscheibe in axialer Richtung bis in die Venturidüse hinein erstrecken, um eine axiale Überlappung bereitzustellen.In a further development, the flow guiding device also provides that the outer housing has an integral Venturi nozzle at the inlet. The radial impeller can thus interact with the Venturi nozzle on the outer housing and, for example, extend with its cover plate in the axial direction into the Venturi nozzle in order to provide an axial overlap.

Zur variablen Anpassbarkeit der Strömungsleitvorrichtung ist zudem eine Ausführung vorteilhaft, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Innendiffusor als lösbarer Einsatz in dem Außengehäuse ausgebildet ist. Somit kann der Strömungskanal oder der Aufnahmeraum für das Radialgebläserad durch Austausch des Innendiffusors beliebig angepasst werden.For the variable adaptability of the flow guiding device, an embodiment is also advantageous which is characterized in that the inner diffuser is designed as a detachable insert in the outer housing. The flow channel or the receiving space for the radial impeller can thus be adapted as desired by exchanging the inner diffuser.

Ferner umfasst ist eine Gebläseanordnung mit einem Radialgebläserad und einem damit verbundenen Elektromotor, wobei das Radialgebläserad im Aufnahmeraum der Strömungsleitvorrichtung gemäß der vorstehenden Offenbarung angeordnet ist und seine axial angesaugte Strömung über den Strömungskanal in eine axiale Strömung umgelenkt wird.Also included is a blower arrangement with a radial impeller and an electric motor connected to it, the radial impeller being arranged in the receiving space of the flow guiding device in accordance with the above disclosure and its axially sucked-in flow being deflected into an axial flow via the flow channel.

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
eine perspektivische Ansicht einer Strömungsleitvorrichtung in einem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 2
eine seitliche Schnittansicht der Strömungsleitvorrichtung aus Figur 1,
Fig. 3
eine axiale Draufsicht auf die Einlassseite der Strömungsleitvorrichtung aus Figur 1,
Fig. 4
eine axiale Draufsicht auf die Auslassseite der Strömungsleitvorrichtung aus Figur 1,
Fig. 5
eine perspektivische Ansicht einer Strömungsleitvorrichtung in einem zweiten Ausführungsbeispiel,
Fig. 6
eine seitliche Schnittansicht der Strömungsleitvorrichtung aus Figur 5,
Fig. 7
eine axiale Draufsicht auf die Einlassseite der Strömungsleitvorrichtung aus Figur 5,
Fig. 8
eine axiale Draufsicht auf die Auslassseite der Strömungsleitvorrichtung aus Figur 5.
Other advantageous developments of the invention are characterized in the subclaims or are shown in more detail below together with the description of the preferred embodiment of the invention with reference to the figures. Show it:
Fig. 1
2 shows a perspective view of a flow guiding device in a first exemplary embodiment,
Fig. 2
a side sectional view of the flow guide device Figure 1 ,
Fig. 3
an axial plan view of the inlet side of the flow guide Figure 1 ,
Fig. 4
an axial plan view of the outlet side of the flow guide Figure 1 ,
Fig. 5
a perspective view of a flow guide in a second embodiment,
Fig. 6
a side sectional view of the flow guide device Figure 5 ,
Fig. 7
an axial plan view of the inlet side of the flow guide Figure 5 ,
Fig. 8
an axial plan view of the outlet side of the flow guide Figure 5 .

In den Figuren 1-4 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der Strömungsleitvorrichtung 1 dargestellt, welche ein zylindrisches Außengehäuse 2 und einen im Wesentlichen zylindrischen und koaxial zu dem Außengehäuse 2 angeordneten Innendiffusor 3 aufweist, der sich in axialer Richtung entlang der Rotationsachse RA gesehen über in etwa die Hälfte der axialen Länge des Außengehäuses 2 erstreckt. Das Außengehäuse 2 bildet einen Einlass 8 zur Ansaugung einer Strömung über ein Radialgebläserad (nicht gezeigt). Am Einlass 8 ist eine Venturidüse 11 ausgebildet. In Strömungsrichtung daran anschließend und zum Innendiffusor 3 axial angrenzend weist das Außengehäuse 2 den Aufnahmeraum 5 zur integralen Aufnahme des Radialgebläserades in einer Weise auf, dass es axial über die Venturidüse 11 die Strömung am Einlass 8 ansaugt und in radial Richtung in den Strömungskanal 4 ausbläst. Der Strömungskanal 4 wird durch die Innenwand des Außengehäuses 2 und durch die Mantelfläche des Innendiffusors 3 gebildet und lenkt die radial aus dem Radialgebläserad austretende Strömung in axiale Richtung um. Zum Auslass 9 hin ist der Innendiffusor 3 zur Rotationsachse RA hin kegelförmig eingezogen ausgebildet, so dass sich die Durchströmungsquerschnittsfläche im Strömungskanal 4 in Strömungsrichtung gesehen vergrößert. Alternativ oder zusätzlich kann sich auch das Außengehäuse 2 aufweiten, um die Durchströmungsquerschnittsfläche zu vergrößern. In einer weiteren alternativen Ausführungsform ist der Innendiffusor 3 nicht zur Rotationsachse RA hin kegelförmig eingezogen ausgebildet, sondern verläuft zylinderförmig, d.h. parallel zur Rotationsachse. Der Innendiffusor 3 und das Außengehäuse 2 schließen am Auslass 9 in derselben Axialebene ab.In the Figures 1-4 A first exemplary embodiment of the flow guide device 1 is shown, which has a cylindrical outer housing 2 and an essentially cylindrical inner diffuser 3, which is arranged coaxially to the outer housing 2 and which, viewed in the axial direction along the axis of rotation RA, extends over approximately half the axial length of the outer housing 2 extends. The outer housing 2 forms an inlet 8 for drawing in a flow via a radial impeller (not shown). A venturi 11 is formed at the inlet 8. Adjoining it in the flow direction and axially adjacent to the inner diffuser 3, the outer housing 2 has the receiving space 5 for the integral reception of the radial impeller in such a way that it sucks in the flow axially via the Venturi nozzle 11 at the inlet 8 and blows it out into the flow channel 4 in the radial direction. The flow channel 4 is formed by the inner wall of the outer housing 2 and by the outer surface of the inner diffuser 3 and deflects the flow emerging radially from the radial impeller in the axial direction. Towards the outlet 9, the inner diffuser 3 is conically drawn in toward the axis of rotation RA, so that the flow cross-sectional area in the flow channel 4 increases as seen in the flow direction. Alternatively or additionally, the outer housing 2 can also expand in order to enlarge the cross-sectional area of the flow. In a further alternative embodiment, the inner diffuser 3 is not to the axis of rotation RA drawn in conically, but runs cylindrical, ie parallel to the axis of rotation. The inner diffuser 3 and the outer housing 2 close at the outlet 9 in the same axial plane.

Bezugnehmend auf Figur 2 ist ferner angedeutet, dass im Innendiffusor 3 an den Aufnahmeraum 5 anschließend eine Motoraufnahme 15 zur befestigenden Aufnahme eines Elektromotors (nicht gezeigt) zum Antrieb des Radialgebläserades der Rotationsachse integriert ist. Ferner ist der Innendiffusor mehrwandig ausgebildet und stellt zwischen den Wänden eine Kammer 24 zur Aufnahme von Dämmmaterial bereit, welche durch in Umfangsrichtung verteilt angeordnete Stege 19 unterteilt ist.Referring to Figure 2 it is also indicated that a motor mount 15 for attaching an electric motor (not shown) for driving the radial impeller of the axis of rotation is integrated in the inner diffuser 3 to the receiving space 5. Furthermore, the inner diffuser is multi-walled and provides a chamber 24 between the walls for receiving insulating material, which is divided by webs 19 distributed in the circumferential direction.

In den jeweiligen axialen Draufsichten der Figuren 3 und 4 auf den Einlass 8 bzw. den Auslass 9 sind zudem noch die Anschlussplatte 14 mit in Umfangsrichtung verteilt angeordneten Versteifungsstreben 15 und die in Umfangsrichtung verteilt angeordneten Befestigungslaschen 12 zu erkennen.In the respective axial top views of the Figures 3 and 4 on the inlet 8 and the outlet 9, respectively, the connection plate 14 with stiffening struts 15 distributed in the circumferential direction and the fastening tabs 12 distributed in the circumferential direction can also be seen.

Die Figuren 5 - 8 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel, das neben weiteren dieselben Merkmale der Ausführung gemäß der Figuren 1 - 4 aufweist. Als Weiterbildung zum ersten Ausführungsbeispiel weist das Außengehäuse 2 eine gelochte Innenwandfläche mit einer Vielzahl von Öffnungen 32 auf. Ferner ist auch die Mantelfläche des Innendiffusors 3 mit Öffnungen 31 gelocht, so dass eine Strömungsverbindung zur Kammer 24 gebildet ist. In der gezeigten Ausführung ist die Innenwand des Innendiffusors 3 geschlossen, diese kann alternativ jedoch ebenfalls mit Öffnungen versehen sein, so dass eine Strömungsverbindung zum Diffusorraum 29 hergestellt ist. Hierfür sind im Diffusorraum 29 bereits Leitschaufeln 13 vorgesehen, welche sich in Richtung des Auslasses 9 erstrecken. Die Leitschaufeln 13 dienen gleichzeitig als Versteifungsrippen für den Innendiffusor.The Figures 5 - 8 show a further embodiment, which, among others, the same features of the embodiment according to the Figures 1 - 4 having. As a development of the first exemplary embodiment, the outer housing 2 has a perforated inner wall surface with a multiplicity of openings 32. Furthermore, the outer surface of the inner diffuser 3 is also perforated with openings 31, so that a flow connection to the chamber 24 is formed. In the embodiment shown, the inner wall of the inner diffuser 3 is closed, but this can alternatively also be provided with openings, so that a flow connection to the diffuser space 29 is established. For this purpose, guide vanes 13 are already provided in the diffuser space 29 and extend in the direction of the outlet 9. The guide vanes 13 also serve as stiffening ribs for the inner diffuser.

Bei der Strömungsleitvorrichtung 1 sind im Strömungskanal 4 in Umfangsrichtung beabstandet angeordnete Strömungsleitschaufeln 7 angeordnet, die sich aus dem Bereich des Aufnahmeraums 5 für das Radialgebläserad bis zum Auslass 9 erstrecken, wie es gut in Fig. 6 zu erkennen ist. Die Strömungsleitschaufeln 7 verlaufen in radialer Richtung gesehen von der Mantelfläche des Innendiffusors 3 bis zur Innenwandfläche des Außengehäuses 2.In the flow guide device 1, flow guide vanes 7 are arranged in the flow channel 4, which are spaced apart in the circumferential direction extend from the area of the receiving space 5 for the radial impeller to the outlet 9, as shown in FIG Fig. 6 can be seen. The flow guide blades 7, viewed in the radial direction, extend from the outer surface of the inner diffuser 3 to the inner wall surface of the outer housing 2.

Als weitere alternative Ausführungen kann jede beliebige Kombination der gezeigten Ausführungsbeispiele verwendet werden, beispielsweise eine gelochte Mantelfläche des Innendiffusors 3 und eine gelochte Innenwandfläche des Außengehäuses 2, jedoch ohne die Verwendung von Strömungsleitschaufeln 7. Auch kann als Varianten beispielsweise nur die Innenwandfläche des Außengehäuses 2 oder nur die Mantelfläche des Innendiffusors 3 gelocht ausgebildet sein. Zudem können die Strömungsleitschaufeln 7 in die Ausführung gemäß der Figuren 1-4 integriert werden, ohne dass dies ausdrücklich gesondert dargestellt ist.Any further combination of the exemplary embodiments shown can be used as further alternative designs, for example a perforated outer surface of the inner diffuser 3 and a perforated inner wall surface of the outer housing 2, but without the use of flow guide vanes 7. Also as variants, for example, only the inner wall surface of the outer housing 2 or only the outer surface of the inner diffuser 3 may be perforated. In addition, the flow guide blades 7 in the embodiment according to the Figures 1-4 be integrated without this being expressly shown separately.

Claims (15)

Strömungsleitvorrichtung (1) zur Verwendung an einer Gebläseanordnung mit einem motorbetriebenen, um eine Rotationsachse (RA) rotierenden Radialgebläserad, umfassend ein Außengehäuse (2) und einen Innendiffusor (3) zwischen denen ein sich entlang einer axialen Strömungsrichtung erstreckender Strömungskanal (4) gebildet ist, wobei das Außengehäuse (2) in axialer Richtung an den Innendiffusor (3) angrenzend einen Aufnahmeraum zur integralen Aufnahme des Radialgebläserades ausbildet, das im Betrieb eine Strömung axial ansaugt und radial in den Strömungskanal (4) ausbläst, wobei der Strömungskanal (4) ausgebildet ist, die Strömung aus einer radialen in eine axiale Richtung umzulenken.Flow guiding device (1) for use on a blower arrangement with a motor-driven radial impeller rotating about an axis of rotation (RA), comprising an outer housing (2) and an inner diffuser (3) between which a flow channel (4) extending along an axial flow direction is formed, wherein the outer housing (2) in the axial direction adjacent to the inner diffuser (3) forms a receiving space for integrally receiving the radial impeller, which axially draws in a flow during operation and blows out radially into the flow channel (4), the flow channel (4) being formed to redirect the flow from a radial to an axial direction. Strömungsleitvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Strömungskanal (4) durchgängig von dem Aufnahmeraum (5) bis zu einem Auslass (9) der Strömungsleitvorrichtung (1) erstreckt.Flow guiding device according to claim 1, characterized in that the flow channel (4) extends continuously from the receiving space (5) to an outlet (9) of the flow guiding device (1). Strömungsleitvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine Durchströmungsquerschnittsfläche des Strömungskanals (4) zum Auslass (9) hin diffusorartig vergrößert.Flow guiding device according to claim 2, characterized in that a flow cross-sectional area of the flow channel (4) to the outlet (9) increases like a diffuser. Strömungsleitvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmeraum (5) für das Radialgebläserad an einen Einlass der Strömungsleitvorrichtung (1) angrenzt.Flow guiding device according to one of the preceding claims, characterized in that the receiving space (5) for the radial impeller adjoins an inlet of the flow guiding device (1). Strömungsleitvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendiffusor (3) eine gelochte Mantelfläche aufweist.Flow guiding device according to one of the preceding claims, characterized in that the inner diffuser (3) has a perforated lateral surface. Strömungsleitvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Außengehäuse (2) eine gelochte Innenwandfläche aufweist.Flow guiding device according to one of the preceding claims, characterized in that the outer housing (2) has a perforated inner wall surface. Strömungsleitvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Strömungskanal (4) in Umfangsrichtung beabstandet angeordnete Strömungsleitschaufeln (7) angeordnet sind.Flow guide device according to one of the preceding claims, characterized in that flow guide vanes (7) which are arranged at a distance in the circumferential direction are arranged in the flow channel (4). Strömungsleitvorrichtung nach dem vorigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Strömungsleitschaufeln (7) aus dem Bereich des Aufnahmeraums (5) für das Radialgebläserad bis zum Auslass (9) erstrecken.Flow guide device according to the preceding claim, characterized in that the flow guide blades (7) extend from the region of the receiving space (5) for the radial impeller to the outlet (9). Strömungsleitvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2-8, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendiffusor (3) einen zu dem Strömungskanal (4) durch seine Mantelfläche abgegrenzten Diffusorraum (29) aufweist, in dem sich Leitschaufeln (13) in Richtung des Auslasses (9) erstrecken.Flow guiding device according to one of the preceding claims 2-8, characterized in that the inner diffuser (3) has a diffuser space (29) which is delimited from the flow channel (4) by its outer surface and in which guide vanes (13) are directed towards the outlet (9). extend. Strömungsleitvorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleitschaufeln (7) integral einstückig mit dem Innendiffusor (3) ausgebildet sind.Flow guide device according to one of the preceding claims 7 to 9, characterized in that the flow guide vanes (7) are integrally formed in one piece with the inner diffuser (3). Strömungsleitvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Innendiffusor (3) eine Motoraufnahme integriert ist.Flow guiding device according to one of the preceding claims, characterized in that a motor mount is integrated in the inner diffuser (3). Strömungsleitvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Außengehäuse (2) am Einlass eine integrale Venturidüse (11) aufweist.Flow guiding device according to one of the preceding claims, characterized in that the outer housing (2) has an integral Venturi nozzle (11) at the inlet. Strömungsleitvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendiffusor (3) als lösbarer Einsatz in dem Außengehäuse (2) ausgebildet ist.Flow guiding device according to one of the preceding claims, characterized in that the inner diffuser (3) as a releasable insert is formed in the outer housing (2). Strömungsleitvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendiffusor (3) und das Außengehäuse (2) im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet sind.Flow guiding device according to one of the preceding claims, characterized in that the inner diffuser (3) and the outer housing (2) are essentially cylindrical. Gebläseanordnung mit einem Radialgebläserad und einem damit verbundenen Elektromotor, wobei das Radialgebläserad im Aufnahmeraum der Strömungsleitvorrichtung (1) gemäß einem der vorigen Ansprüche angeordnet ist.Blower arrangement with a radial impeller and an electric motor connected to it, wherein the radial impeller is arranged in the receiving space of the flow guiding device (1) according to one of the preceding claims.
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