EP3821132A1 - Diagonalventilator mit optimiertem diagonallaufrad - Google Patents

Diagonalventilator mit optimiertem diagonallaufrad

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EP3821132A1
EP3821132A1 EP19798270.5A EP19798270A EP3821132A1 EP 3821132 A1 EP3821132 A1 EP 3821132A1 EP 19798270 A EP19798270 A EP 19798270A EP 3821132 A1 EP3821132 A1 EP 3821132A1
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EP
European Patent Office
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diagonal
impeller
hub
fan according
air inlet
Prior art date
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Pending
Application number
EP19798270.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Oliver Haaf
Daniel Gebert
Johannes Dörr
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
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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 EP3821132A1 publication Critical patent/EP3821132A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • F04D29/38—Blades
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    • F04D29/18—Rotors
    • F04D29/181—Axial flow rotors
    • F04D29/183—Semi axial flow rotors

Definitions

  • the invention relates to a diagonal fan with an optimized diagonal impeller to increase the efficiency.
  • Diagonal fans and their use are generally known from the prior art, for example from DE 10 2014 210 373 A1.
  • Diagonal fans are used in applications with high air performance requirements with higher back pressure and a small installation space, for example in cooling technology or extractor hoods. Due to the large diameter of the axially central motor in diagonal fans in relation to the installation space and the radial expansion the hub, the blow-out area at the blow-out opening is relatively small, which leads to high outlet losses in the flow due to high dynamic pressure at the outlet of the diagonal fan.
  • the invention solves the problem of a diagonal fan with an axial
  • a diagonal fan with an electric motor and a diagonal impeller that can be driven via the electric motor about an axis of rotation the diagonal impeller determining an air inlet and an air outlet and having a hub and impeller blades that extend in the circumferential direction and extend from the hub to the outside of the dial , which are surrounded radially on the outside by a slinger. It is provided that a flow angle formed by the centrifugal ring with respect to the axis of rotation from the air inlet to the air outlet increases and a flow angle formed by the hub with respect to the axis of rotation from the air inlet to the air outlet decreases.
  • the area of the impeller blades represents the section through which the flow can flow.
  • the quality of the flow along the radially outer and radially inner wall sections formed by the thrower ring and the hub is an important aspect with regard to the pressure generation, the throwing distance and the efficiency of the diagonal fan .
  • the geometry on the centrifugal wheel and the hub is correspondingly increased by an increase in the flow angle on the centrifugal ring and a decrease in the flow angle on the hub adjusted to get improved values in this regard.
  • the rotation axis serves as a reference point, the flow angle increasing in the direction of the rotation axis starting from the value 0 ° (0 ° corresponds to an axial plane parallel to the rotation axis).
  • the diagonal fan provides particularly advantageous angular ranges for the flow angles at the radially outer region of the diagonal impeller, the flow angle aD1 formed by the centrifugal ring with respect to the axis of rotation at the air inlet in an angular range of 0 ° ⁇ aD1 ⁇ 12 ° and that through the Centrifugal ring with respect to the axis of rotation formed flow angle aD2 at the air outlet is set in an angular range of 10 ° ⁇ aD2 ⁇ 30 °, preferably 15 ° ⁇ aD2 ⁇ 20 °.
  • the angular range is disclosed that the difference between the flow angles aD2-aD1 is defined in a range of values, that is, 2 ° ⁇ aD2-aD1 ⁇ 20 °.
  • the flow angle aN formed by the hub with respect to the axis of rotation from the air inlet to the air outlet is in an angular range of 20 ° ⁇ aDN1 ⁇ 55 ° at the air inlet and through the flow angle aN2 formed at the air outlet relative to the axis of rotation is defined in an angular range of 0 ° ⁇ aDN2 ⁇ 15 °.
  • an embodiment of the diagonal fan is favorable in which the flow angles aD and aN change in a continuous course of the slinger and the hub, i.e. the profiles of the slinger and the hub are continuous in radial section.
  • the diagonal fan also provides that the mean stagger angle of the impeller blades is above their respective axial course in a radial outer section of the respective impeller blade adjoining the thrower ring is reduced by an angular range of 5 ° to 15 °. The direction of the angle reduction is outward.
  • the stagger angle of the impeller blades is known in the art and determines the angle of attack of the impeller blades with respect to an axial plane perpendicular to the axis of rotation.
  • the radial outer section is preferably in a range between 75% -100% of the radial extension of the respective impeller blade, 0% of the radial extension being determined on the hub and 100% of the radial extension on the slinger.
  • the impeller blades have a blade edge pointing towards the air inlet and a blade edge pointing towards the air outlet.
  • at least the trailing edge of the blade has an S-shaped profile when viewed in an axial plan view.
  • the turning point arcs in the S-shaped course i.e. the point at which the arc direction changes is in a range between 50% -90%, in particular 70% -90% of the radial extent of the respective impeller blade.
  • Diameter Ds wherein a ratio of the suction diameter Ds to the impeller diameter Da is fixed that applies
  • an embodiment of the diagonal fan is favorable in which the impeller blades have an average axial blade extension La which is in relation to a maximum impeller diameter Da of the diagonal impeller, that is 0.05 ⁇ La / Da ⁇ 0.25, preferably 0 , 09 ⁇ La / Da ⁇ 0.18.
  • the electric motor forms the flow contour of the hub in the central area.
  • the hub has an axis-central recess, through which the electric motor extends in the axial direction and also forms an inflow surface facing the air inlet. Axis center always defines the arrangement on the axis of rotation.
  • the diagonal fan is further characterized in one exemplary embodiment in that the hub forms a motor receptacle and a plurality of openings are provided on a side facing the air outlet on the motor receptacle, which provides an axial flow connection from the side of the air outlet to the side of the air inlet. Part of the air sucked in by the diagonal impeller at the air inlet and blown out at the air outlet can thus flow back through the openings on the hub and improve the application of the flow to the hub. The backflow also serves as a cooling flow along the electric motor.
  • the diagonal fan in one embodiment, viewed in the axial flow direction, subsequently comprises a diagonal impeller which evens out an air flow generated by the diagonal impeller.
  • the device can have a plurality of guide vanes distributed in the circumferential direction.
  • the follow-up device has a protective grille which extends over a blow-out section of the diagonal fan.
  • Figure 1 is a perspective view of an embodiment of a diagonal fan according to the invention.
  • FIG. 2 is a radial sectional view of the diagonal fan from FIG. 1; 3 shows the radial sectional view of the diagonal fan from FIG. 2 with further explanations;
  • FIG. 4 shows an axial rear view of the diagonal fan from FIG. 1;
  • FIG. 5 shows an axial top view of the diagonal fan from FIG. 1.
  • Figures 1-5 show an embodiment of the diagonal fan 1 in several views.
  • the diagonal fan 1 comprises the electric motor 10, which is designed as an external rotor motor, and the diagonal impeller 12 with its impeller blades 121 which extend radially outward from the hub 35, which extends around the axis of rotation RA, and which are distributed in the circumferential direction and which are enclosed radially on the outside by the thrower ring 122 .
  • the diagonal impeller 12 has the flow channel through which the diagonal impeller 12 promotes air from the air inlet 30 to the air outlet 31.
  • the radially inner wall of the flow channel is determined by the outer surface of the hub 35, the radially outer wall by the inner wall of the centrifugal ring 122.
  • the flow angle aD1 formed at the air inlet 30 by the centrifugal ring 122 with respect to the rotation axis RA is set at 10 ° in the embodiment shown
  • the flow angle aD2 formed at the air outlet by the centrifugal ring 122 with respect to the axis of rotation RA is fixed at 18 °, so that the angle difference at 8 °.
  • the flow angle aN1 formed at the air inlet 30 by the jacket surface of the hub 35 with respect to the axis of rotation RA is 40 °
  • the flow angle at the air outlet 31 formed by the jacket surface of the hub 35 with respect to the axis of rotation RA is 2 °, so that the angle difference has a value of 38 °.
  • Both the slinger ring 122 and the outer surface of the hub 35 have a continuous course in the region forming the flow channel.
  • the hub 35 has an axially central recess 79 with a Motoraufnah me 29.
  • the electric motor 10 runs in the axial direction through the recess 79 and forms the inflow surface 15 on the suction side.
  • a plurality of openings 85 distributed in the circumferential direction are provided in the hub 35, through which part of the flow along of the electric motor 10 is returned and then conveyed again through the flow channel.
  • a plurality of openings 73 distributed in the circumferential direction are also provided in the axially foremost edge of the lateral surface of the hub 35, which are in flow connection with the area of the air outlet 31.
  • the centrifugal ring 122 of the diagonal fan 1 at the air inlet 30 forms two axially extending, coaxial annular lips 130, 131, which converge on the exhaust side to form a type of cover plate.
  • the radial outer edge section 123 of the respective impeller blades 121 is specially designed in the range of 75-100% of the radial extent S.
  • the staggering angle of the impeller blades 121 is reduced over their respective axial course on average by a value of approximately 10 ° with respect to the area lying radially further inwards.
  • the blade leading edges 33 have a continuous arch shape without changing direction.
  • the blade trailing edges 32 run in an S-shape, where at the inflection point W between the two opposing arc shapes is 75% of the radial extent S, as shown in FIG. 4.
  • the diagonal fan 1 can also have a follow-up device, which, seen in the axial flow direction, adjoins the diagonal impeller 12 and which uniformizes the air flow generated by the diagonal impeller 12.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Diagonalventilator umfassend einen Elektromotor (10) und ein über den Elektromotor um einen Rotationsachse (RA) antreibbares Diagonallaufrad (12), wobei das Diagonallaufrad (12) einen Lufteintritt (30) und einen Luftaustritt (31) bestimmt und eine Nabe (35) sowie sich von der Nabe nach radial außen erstreckende, in Umfangsrichtung verteilte Laufradschaufeln (121) aufweist, welche radial außenseitig von einem Schleuderring (122) umschlossen sind, wobei sich ein durch den Schleuderring (122) gegenüber der Rotationsachse (RA) gebildeter Strömungswinkel αD von dem Lufteintritt (30) zu dem Luftaustritt (31) vergrößert, und sich sich ein durch die Nabe (35) gegenüber der Rotationsachse (RA) gebildeter Strömungswinkel αN von dem Lufteintritt (30) zu dem Luftaustritt (31) verkleinert.

Description

Diagonalventilator mit optimiertem Diagonallaufrad
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft einen Diagonalventilator mit optimiertem Diagonallauf rad zur Steigerung des Wirkungsgrades.
Allgemein sind Diagonalventilatoren und deren Einsatz aus dem Stand der Technik bekannt, beispielsweise aus der DE 10 2014 210 373 A1. Diagonalventilatoren werden in Anwendungen mit hohen Anforderungen an Luftleistung bei höherem Gegendruck und geringem Einbauplatz eingesetzt, beispielsweise in der Kühltechnik oder bei Dunstabzugshauben. Durch den bei Diagonalventilatoren im Verhältnis zum Bauraum großen Motordurch messer des axialzentral angeordneten Motors und die radiale Erweiterung der Nabe ist die Ausblasfiäche an der Ausblasöffnung verhältnismäßig klein, wodurch es zu hohen Austrittsverlusten bei der Strömung durch hohen dy namischen Druck am Austritt des Diagonalventilators kommt.
Die Erfindung löst die Aufgabe, einen Diagonalventilator mit axialer
Abströmung bereitzustellen, der eine gegenüber Axialventilatoren gleicher Baugröße eine höhere Druckerzeugung bei gesteigertem Wirkungsgrad auf weist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird ein Diagonalventilator mit einem Elektromotor und einem über den Elektromotor um einen Rotationsachse antreibbaren Diago nallaufrad vorgeschlagen, wobei das Diagonallaufrad einen Lufteintritt und einen Luftaustritt bestimmt und eine Nabe sowie sich von der Nabe nach ra dial außen erstreckende, in Umfangsrichtung verteilte Laufradschaufeln auf- weist, welche radial außenseitig von einem Schleuderring umschlossen sind. Dabei wird vorgesehen, dass sich ein durch den Schleuderring gegenüber der Rotationsachse gebildeter Strömungs Winkel von dem Lufteintritt zu dem Luftaustritt vergrößert und sich ein durch die Nabe gegenüber der Rotationsachse gebildeter Strömungswinkel von dem Lufteintritt zu dem Luftaustritt verkleinert.
Bei dem Diagonallaufrad stellt der Bereich der Laufradschaufeln den durchströmbaren Abschnitt dar. Die Qualität der Strömung entlang den radial äußeren und radial innen liegenden Wandabschnitten gebildet durch den Schleuderring und die Nabe ist ein wesentlicher Aspekt bezüglich der Dru- ckerzeugung, der Wurfweite und des Wirkungsgrads des Diagonalventilators. Die Geometrie an dem Schleuderrad und der Nabe wird erfindungsgemäß entsprechend durch eine Vergrößerung des Strömungswinkels an dem Schleuderring und eine Verkleinerung des Strömungswinkels an der Nabe angepasst, um diesbezüglich verbesserte Werte zu erhalten. Als Bezugs punkt dient jeweils die Rotationsachse, wobei der Strömungswinkel in Rich tung der Rotationsachse beginnend von dem Wert 0° (0° entspricht einer Axialebene parallel zur Rotationsachse) ansteigt. In einer Weiterbildung werden bei dem Diagonalventilator speziell vorteilhafte Winkelbereiche für die Strömungswinkel am radial äußeren Bereich des Dia gonallaufrads vorgesehen, wobei der durch den Schleuderring gegenüber der Rotationsachse gebildete Strömungswinkel aD1 am Lufteintritt in einem Winkelbereich von 0°<aD1<12° und der durch den Schleuderring gegenüber der Rotationsachse gebildete Strömungswinkel aD2 am Luftsaustritt in einem Winkelbereich von 10°<aD2<30°, vorzugsweise 15°<aD2<20° festgelegt ist.
Ferner wird als günstige Variante unabhängig von den absoluten Werten der Winkelbereich offenbart, dass die Differenz der Strömungswinkel aD2-aD1 in einem Wertebereich festgelegt ist, dass gilt 2°<aD2-aD1<20°.
Bezüglich des radial innen liegenden Bereichs an der Nabe ist bei dem Diagonalventilator vorteilhaft, wenn der durch die Nabe gegenüber der Rotationsachse gebildete Strömungswinkel aN von dem Lufteintritt zu dem Luftaus- tritt in einem Winkelbereich von 20°<aDN1<55° am Lufteintritt und der durch die Nabe gegenüber der Rotationsachse gebildete Strömungswinkel aN2 am Luftsaustritt in einem Winkelbereich von 0°<aDN2<15° festgelegt ist.
Ferner ist eine Ausführung des Diagonalventilators günstig, bei dem sich die Strömungswinkel aD und aN in einem stetigen Verlauf des Schleuderrings und der Nabe verändern, d.h. die Verläufe des Schleuderrings und der Nabe sind im Radialschnitt gesehen stetig.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Diagonalventilators sieht zudem vor, dass sich der mittlere Staffelungswinkel der Laufradschaufeln über ihren jeweiligen axialen Verlauf in einem an den Schleuderring angrenzenden radialen Außenabschnitt der jeweiligen Laufradschaufel um einen Winkelbereich von 5° bis 15° verringert. Die Richtung der Winkelreduktion ist nach außen hin. Der Staffelungswinkel der Laufradschaufeln ist in der Technik bekannt und be- stimmt den Anstellwinkel der Laufradschaufeln gegenüber einer Axialebene senkrecht zur Rotationsachse.
Der radiale Außenabschnitt liegt vorzugsweise in einem Bereich zwischen 75%-100% der Radialerstreckung der jeweiligen Laufradschaufel, wobei 0% der Radialerstreckung an der Nabe und 100% der Radialerstreckung an dem Schleuderring bestimmt sind.
Die Laufradschaufeln weisen eine zum Lufteintritt weisende Schaufelvorder kante und eine zum Luftaustritt weisende Schaufelhinterkante auf. Dabei ist strömungstechnisch vorteilhaft, wenn zumindest die Schaufelhinterkante in einer axialen Draufsicht gesehen einen S-förmigen Verlauf aufweist. Als Wei terbildung hiervon ist günstig, dass der Wendepunkt Bögen im S-förmigen Verlauf, d.h. der Punkt, an dem sich die Bogenrichtung ändert, in einem Be reich zwischen 50%-90%, insbesondere bei 70%-90% der Radialerstreckung der jeweiligen Laufradschaufel liegt. Auch hier gilt wieder, dass als 0% der Radialerstreckung an der Nabe und 100% der Radialerstreckung an dem Schleuderring bestimmt ist.
Ferner ist bei dem Diagonalventilator günstig, dass die zum Luftaustritt wei- senden Schaufelvorderkanten der Laufradschaufeln über ihre gesamte Radi alerstreckung bogenförmig verlaufen.
Bezüglich der Geometrie des Diagonallaufrads des Diagonalventilators wirkt sich zudem positiv auf den Wirkungsgrad aus, wenn das Diagonallaufrad einen maximalen Laufraddurchmesser Da und am Lufteintritt einen Ansaug- durchmesser Ds aufweist, wobei ein Verhältnis des Ansaugdurchmessers Ds gegenüber dem Laufraddurchmesser Da festgelegt ist, dass gilt
0,8<Ds/Da<0,95, vorzugsweise 0,9<Ds/Da<0,94. Ferner ist strömungstechnisch eine Ausführung des Diagonalventilators günstig, bei der die Laufradschaufeln eine mittlere axiale Schaufelerstre ckung La aufweisen, die im Verhältnis zu einem maximalen Laufraddurch messer Da des Diagonallaufrads liegt, dass gilt 0,05<La/Da<0,25, vorzugsweise 0,09<La/Da<0,18. Eine Weiterbildung des Diagonalventilators sieht vor, dass der Elektromotor im achszentralen Bereich die Strömungskontur der Nabe bildet. Hierzu ist vorgesehen, dass die Nabe eine achszentrale Aussparung aufweist, durch welche sich der Elektromotor in axialer Richtung hindurch erstreckt und mit hin eine zum Lufteintritt weisende Anströmfläche bildet. Achszentral definiert stets die Anordnung an der Rotationsachse.
Der Diagonalventilator ist in einem Ausführungsbeispiel ferner dadurch ge kennzeichnet, dass die Nabe eine Motoraufnahme bildet und auf einer zum Luftaustritt weisenden Seite an der Motoraufnahme mehrere Öffnungen vorgesehen sind, welche eine axiale Strömungsverbindung von der Seite des Luftaustritts zu der Seite des Lufteintritt bereitstellt. Somit kann ein Teil der von dem Diagonallaufrad am Lufteintritt angesaugten und am Luftaustritt ausgeblasenen Luft über die Öffnungen an der Nabe zurückströmen und das Anlegen der Strömung an der Nabe verbessern. Zudem dient die Rückströmung als Kühlstrom entlang des Elektromotors. Zur weiteren Verbesserung der axialen Abströmung umfasst der Diagonalventilator in einer Ausführung in axialer Strömungsrichtung gesehen dem Diagonallaufrad anschließend eine Nachleiteinrichtung, welche eine von dem Diagonallaufrad erzeugte Luftströmung vergleichmäßigt. Die Nachleiteinrich- tung kann hierzu beispielsweise eine Vielzahl von in Umfangsrichtung verteil ten Leitschaufeln aufweisen. Die Nachleiteinrichtung weist in einer Weiterbil dung ein einen Ausblasabschnitt des Diagonalventilators überstreckendes Schutzgitter auf. Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprü chen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Be schreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Diagonalventilators;
Fig. 2 eine Radialschnittansicht des Diagonalventilators aus Fig. 1 ; Fig. 3 den Radialschnittansicht des Diagonalventilators aus Fig. 2 mit weiteren Erläuterungen;
Fig. 4 eine axiale Rückansicht auf den Diagonalventilator aus Fig. 1 ;
Fig. 5 eine axiale Draufsicht auf den Diagonalventilator aus Fig. 1.
Die Figuren 1 - 5 zeigen ein Ausführungsbeispiel des Diagonalventilators 1 in mehreren Ansichten. Der Diagonalventilator 1 umfasst in der gezeigten Ausführung den als Außenläufermotor ausgebildeten Elektromotor 10 und das Diagonallaufrad 12 mit seinen sich von der um die Rotationsachse RA verlaufenden Nabe 35 nach radial außen erstreckenden, in Umfangsrichtung verteilten Laufradschaufeln 121 , welche radial außenseitig von dem Schleuderring 122 umschlossen sind.
Zwischen der Nabe 35 und der Innenwand des Schleuderrings 122 weist das Diagonallaufrad 12 den Strömungskanal auf, durch welchen das Diagonal- laufrad 12 Luft von dem Lufteintritt 30 zu dem Luftaustritt 31 fördert. Die radi al innen liegende Wand des Strömungskanals wird über die Mantelfläche der Nabe 35, die radial außen liegende Wand durch die Innenwand des Schleuderrings 122 bestimmt. Der durch den Schleuderring 122 gegenüber der Ro- tationsachse RA gebildete Strömungswinkel aD1 am Lufteintritt 30 ist bei der gezeigten Ausführung auf 10°, der durch den Schleuderring 122 gegenüber der Rotationsachse RA gebildete Strömungswinkel aD2 am Luftsaustritt auf 18° festgelegt, so dass die Winkeldifferenz bei 8° liegt. Der durch die Mantel fläche der Nabe 35 gegenüber der Rotationsachse RA gebildete Strömungs- Winkel aN1 am Lufteintritt 30 liegt bei 40°, der durch die Mantelfläche der Nabe 35 gegenüber der Rotationsachse RA gebildete Strömungswinkel am Luftsaustritt 31 liegt bei 2°, so dass die Winkeldifferenz einen Wert von 38° aufweist. Sowohl der Schleuderring 122 als auch die Mantelfläche der Nabe 35 weisen im den Strömungskanal bildenden Bereich einen stetigen Verlauf auf.
Die Nabe 35 weist eine achszentrale Aussparung 79 mit einer Motoraufnah me 29 auf. Der Elektromotor 10 verläuft in axialer Richtung durch die Aus sparung 79 hindurch und bildet ansaugseitig die Anströmfläche 15. Im Be reich der Motoraufnahme 29 sind in der Nabe 35 einen Vielzahl von in Um- fangsrichtung verteilten Öffnungen 85 vorgesehen, durch welche ein Teil der Strömung entlang des Elektromotors 10 zurückgeführt und anschließend wieder durch den Strömungskanal gefördert wird. Bezugnehmend auf Fig. 1 sind zusätzlich auch in der axial vordersten Kante der Mantelfläche der Nabe 35 mehrere in Umfangsrichtung verteilte Öffnungen 73 vorgesehen, welche mit dem Bereich des Luftaustritts 31 in Strömungsverbindung stehen.
Zudem bildet der Schleuderring 122 des Diagonalventilators 1 am Lufteintritt 30 zwei sich in Axialrichtung erstreckende, koaxiale Ringlippen 130, 131 aus, welche ausbiasseitig zu einer Art Deckscheibe zusammenlaufen. Bezugnehmend auf die Figuren 1 , 3 und 4 ist zu erkennen, dass der radiale Außenrandabschnitt 123 der jeweiligen Laufradschaufeln 121 im Bereich von 75-100% der Radialerstreckung S besonders gestaltet ist. In diesem Außen randabschnitt 123 ist der Staffelungswinkel der Laufradschaufeln 121 über ihren jeweiligen axialen Verlauf im Mittel um einen Wert von etwa 10° gegenüber dem radial weiter innen liegenden Bereich verringert. Die Schaufel vorderkanten 33 weisen eine durchgängige Bogenform ohne Richtungs wechsel auf. Die Schaufelhinterkanten 32 verlaufen hingegen S-förmig, wo bei der Wendepunkt W zwischen den beiden gegenläufigen Bogenformen bei 75% der Radialerstreckung S liegt, wie in Figur 4 gezeigt.
In Figur 3 sind der maximale Laufraddurchmesser Da und der Ansaugdurchmesser Ds am Lufteintritt 30 dargestellt, deren Verhältnis Ds/Da in dem gezeigten Ausführungsbeispiel bei 0,91 liegt. Dieser ist optional im Bereich von 0,9-0,94 festlegbar. Ferner ist die mittlere axiale Schaufelerstreckung La im Verhältnis zu dem maximalen Laufraddurchmesser Da so bestimmt, dass La/Da=0,15. Dieses Verhältnis ist optional im Bereich von 0,09-0,18 festleg bar.
Auch wenn in den Figuren nicht gezeigt, kann der Diagonalventilator 1 zu- dem eine in axialer Strömungsrichtung gesehen dem Diagonallaufrad 12 an schließend angeordnete Nachleiteinrichtung aufweisen, welche die von dem Diagonallaufrad 12 erzeugte Luftströmung vergleichmäßigt.

Claims

Patentansprüche
1. Diagonalventilator (1) umfassend einen Elektromotor (10) und ein über den Elektromotor (10) um einen Rotationsachse (RA) antreibbares Diagonallaufrad (12), wobei
das Diagonallaufrad (12) einen Lufteintritt (30) und einen Luftaustritt (31) bestimmt und eine Nabe (35) sowie sich von der Nabe nach radial außen erstreckende, in Umfangsrichtung verteilte Laufrad schaufeln (121) aufweist, welche radial außenseitig von einem
Schleuderring (122) umschlossen sind, wobei sich ein durch den Schleuderring (122) gegenüber der Rotationsachse
(RA) gebildeter Strömungswinkel aD von dem Luftefntritt (30) zu dem Luftaustritt (31) vergrößert, und sich ein durch die Nabe (35) gegenüber der Rotationsachse (RA) gebildeter Strömungswinkel aN von dem Lufteintritt (30) zu dem Luftaus- tritt (31) verkleinert.
2. Diagonalventilator nach Anspruch 1 , wobei
der durch den Schleuderring (122) gegenüber der Rotation sachse (RA) gebildete Strömungswinkel aD1 am Lufteintritt (30) in ei nem Winkelbereich von 0°<aD1<12° und der durch den Schleuderring (122) gegenüber der Rotationsachse (RA) gebildete Strömungswinkel aD2 am Luftaustritt in einem Winkelbereich von 10°<aD2^30°, insbesondere 15°<aD2<20° festgelegt ist.
3. Diagonalventilator nach Anspruch 2, wobei
eine Differenz der Strömungswinkel in einem Wertebereich festgelegt ist, dass gilt 2°<aD2-aD1<20°.
4. Diagonalventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der durch die Nabe (35) gegenüber der Rotationsachse (RA) gebildete Strömungswinkel aN von dem Lufteintritt (30) zu dem Luft austritt (31) in einem Winkelbereich von 20°<aN1<55° und der durch die Nabe (35) gegenüber der Rotationsachse (RA) gebildete Strö- mungswinkel am Luftsaustritt (31) in einem Winkelbereich von
0°<aN2<15° festgelegt ist.
5. Diagonalventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich die Strömungswinkel aD und aN in einem stetigen Verlauf des Schleuderrings (122) und der Nabe verändern.
6. Diagonalventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Staffelungswinkel der Laufradschaufeln über ihren jeweiligen axia len Verlauf in einem an den Schleuderring (122) angrenzenden radia- len Außenabschnitt (123) der jeweiligen Laufradschaufel (121) um ei nen Winkelbereich von 5° bis 15° verringert.
7. Diagonalventilator nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei
der radiale Außenabschnitt (123) in einem Bereich zwischen 75%-100% der Radialerstreckung (S) der jeweiligen Laufradschaufel
(121) liegt, wobei 0% der Radialerstreckung (S) an der Nabe und 100% der Radialerstreckung an dem Schleuderring (122) bestimmt sind. 8. Diagonalventilator nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei
die Laufradschaufeln (121) eine zum Lufteintritt (30) weisende Schaufelvorderkante (33) und eine zum Luftaustritt (31) weisende Schaufelhinterkante (32) aufweisen, und wobei zumindest die
Schaufelhinterkante (32) in einer axialen Draufsicht gesehen einen S- förmigen Verlauf aufweist. 9. Diagonalventilator nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei ein Wendepunkt (W) von Bögen im S-förmigen Verlauf in einem Bereich zwischen 50%-90%, insbesondere bei 70%-90% der Radial- erstreckung (S) der jeweiligen Laufradschaufel (121) liegt, wobei 0% der Radialerstreckung (S) an der Nabe (35) und 100% der Radialer streckung (S) an dem Schleuderring (122) bestimmt sind.
10. Diagonalventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8-9, wobei
die zum Lufteintritt (30) weisenden Schaufelvorderkanten (33) der Laufradschaufeln (121) bogenförmig verlaufen.
11. Diagonalventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass das Diagonallaufrad (12) einen maxima len Laufraddurchmesser Da und am Lufteintritt (30) einen Ansaugdurchmesser Ds aufweist, wobei ein Verhältnis des Ansaugdurchmes sers Ds gegenüber dem Laufraddurchmesser Da festgelegt ist, dass gilt 0,8<Ds/Da<0,95, insbesondere 0,9<Ds/Da<0,94.
12. Diagonalventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass die Laufradschaufeln (121) eine mittlere axiale Schaufelerstreckung La aufweisen, die im Verhältnis zu einem maximalen Laufraddurchmesser Da des Diagonallaufrads liegt, dass gilt 0,05<La/Da<0,25, insbesondere 0,09<La/Da<0,18.
13. Diagonalventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (35) eine achszentrale Aussparung (7) aufweist, durch welche sich der Elektromotor (10) in axialer Richtung hindurch erstreckt und mithin eine zum Lufteintritt (30) wei- sende Anströmfläche (15) bildet. 14. Diagonalventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass die Nabe (35) eine Motoraufnahme (29) bildet und auf einer zum Luftaustritt (31) weisenden Seite an der Mo toraufnahme (29) mehrere Öffnungen (85) vorgesehen sind, welche eine axiale Strömungsverbindung von der Seite des Luftaustritts (31) zu der Seite des Lufteintritt (30) bereitstellt.
15. Diagonalventilator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass in axialer Strömungsrichtung gesehen dem Diagonallaufrad (12) anschließend eine Nachleiteinrichtung an- geordnet ist, welche eine von dem Diagonallaufrad (12) erzeugte Luft strömung vergleichmäßigt.
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