WO2004079201A1 - Radiallüfterrad, lüftereinheit und radiallüfteranordnung - Google Patents

Radiallüfterrad, lüftereinheit und radiallüfteranordnung Download PDF

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WO2004079201A1 PCT/EP2004/002215 EP2004002215W WO2004079201A1 WO 2004079201 A1 WO2004079201 A1 WO 2004079201A1 EP 2004002215 W EP2004002215 W EP 2004002215W WO 2004079201 A1 WO2004079201 A1 WO 2004079201A1
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Abstract

Radiallüfterrad mit gegen die Laufrichtung (8) geneigten Schaufeln (2) (rückwärts geneigtes Radiallaufrad), bei denen die äußeren Randbereiche (14, 7) der Deck- und Bodenscheibe (3, 4) über den Schaufelaustrittsdurchmesser (DAs) hinausstehen. Der so zwischen Boden- und Deckscheibe (1, 3) und Schaufelaustritts- und Außendurchmesser (DAs, DN) des Lüfterrades festgelegte Diffusionsraum erlaubt eine effektive Umwandlung der kinetischen Energie des Fluids in ein Druckpotential (Umwandlung des kinetischen Druckes in statischen Druck). Das Querschnittsprofil des Diffusionsraumes ist dabei rechteckig oder trapezförmig radial nach außen aufgeweitet ausgebildet.

Description

RADIALLUFTERRAD, LÜFTEREINHEIT UND RADIALLUFTERANORDNUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft ein Radiallüfterrad mit rückwärts geneigten Leitschaufeln, eine Lüftereinheit und eine Radiallüfteranordnung .
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Solche Radiallüfterräder oder Radiallaufräder werden z.B. in der Klima- und Belüftungstechnik eingesetzt.
Auch vorwärts geneigte Laufräder mit 30 - 40 Leitschaufeln, die von innen nach außen in Laufrichtung verlaufen, werden, in der Belüftungstechnik mit Durchmessern von 160 bis 400 mm in Verbindung mit strömungsbildenden Spiralgehäusen eingesetzt. Ihr statischer Wirkungsgrad liegt bei etwa 30 bis 35%. Ein solches Laufrad ist aus der JP 06299993 bekannt. Eine Ausführung als Radialventilator mit konvergierendem Austrittsring zeigt die US 1,447,915, bei der die zentrifugal beschleunigte Luft durch die radial nach außen konvergierende Austrittsdüse zusätzlich beschleunigt wird.
Für größere Volumenströme werden überwiegend rückwärts geneigte Laufräder verwendet, bei denen die Leitschaufeln nach außen gegen die Laufrichtung geneigt sind." Die gängigen Durchmesser bewegen sich zwischen 200 und 1500 mm, für Sonderanwendungen sind Durchmesser über 2500 mm be- kannt . Der statische Wirkungsgrad solcher Laufräder liegt im Bereich von 70 bis 74%. Sie werden mit und - freilaufend - ohne Spiralgehäuse eingesetzt z.B. in sog. Klimakästen. Dabei tritt die axial von außen durch die Eintrittsöffnung angesaugte Luft radial zwischen den Schau- fein nach außen. Zur Reduzierung unerwünschter Lärmemissionen, die beim Betrieb von Lüfterrädern entstehen, sind entweder schalldämmende (schallabsorbierende) Maßnahmen erforderlich oder konstruktive Maßnahmen am Laufrad selbst, die die austretende Luftströmung lärmmindernd beeinflussen.
EP 0 848 788 zeigt ein Laufrad, bei dem die Außenränder der Schaufeln einen schrägen, zur Drehachse geneigten Rand aufweisen und die peripheren Endabschnitte der Endplatten gekrümmt sind, um den Schalldruck in einem Frequenzbereich von 50 bis 300 Hz zu senken.
Beim Austritt der Luftströmung aus dem Laufrad entstehen durch die abrupte Erweiterung des Strömungsquerschnitts Effekte, die den Wirkungsgrad bei der Umsetzung der im Strömungsmedium enthaltenen kinetischen Energie in die gewünschte statische Druckerhöhung verschlechtern. Um diesen Wirkungsgrad zu verbessern, werden feststehende Diffusorringe mit einem Leitschaufelgitter, wie sie beispielsweise aus EP 1 039 142 bekannt sind, im Anschluß an das Lüfterrad angeordnet. Solche Diffusorringe sind je- doch konstruktiv aufwendig, platzraubend und teuer.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung stellt gemäß einem ersten Aspekt ein Ra- diallüfterrad mit einer eine Eintrittsöffnung aufweisenden Deckscheibe und einer Bodenscheibe bereit. Die genannten Scheiben sind über einen Schaufelkranz miteinander verbunden, der von innen nach außen gegen die Laufrichtung geneigt verlaufende und in Achsrichtung ausge- richtete Leitschaufeln aufweist. Die parallel zur Drehachse verlaufenden Außenkanten der Leitschaufeln definieren einen Schaufelaustrittsdurchmesser. An Deck- und Bodenscheibe sind über den Schaufelaustrittsdurchmesser hinausstehende äußere Randbereiche ausgebildet sind, die einen ringförmigen Diffusionsräum mit einem Außendurchmesser definieren, der den Schaufelaustrittsdurchmesser um bis zu 25% Übertrift, und dessen Querschnittsprofil rechteckig oder trapezförmig nach außen aufgeweitet ausgebildet ist. Ein weiterer Aspekt betrifft eine Lüftereinheit mit einer Ansaugplatte mit integrierter Einlaufdüse, die über eine Halterung mittels Trägern mit einer einen Antrieb tragen- den Halterung verbunden ist. Ein Lüfterrad der oben genannten Art ist auf einer Antriebswelle zwischen Antrieb und der Einlaufdüse angeordnet.
Ein weiterer Aspekt betrfft eine Radiallüfteranordnung, die folgendes aufweist: ein Radiallüfterrad mit einer eine Eintrittsöffnung , aufweisenden Deckscheibe und einer Bodenscheibe, die über einen Schaufelkranz miteinander verbunden sind, der von innen nach außen gegen die Laufrichtung gekrümmt verlaufende und in Achsrichtung ausge- richtete Schaufeln aufweist, deren parallel zur Drehachse verlaufende Außenkanten einen Schaufelaustrittsdurchmesser (DAs) definieren, wobei an Deck- und Bodenscheibe über den Schaufelaustrittsdurchmesser hinausstehende äußere Randbereiche ausgebildet sind, die einen ringfδrmi- gen Diffusionsraum mit einem Außendurchmesser (DN) definieren, der den Schaufelaustrittsdurchmesser (DAs) um bis zu 25% Übertrift, und dessen Querschnittsprofil rechtek- kig oder trapezförmig nach außen aufgeweitet ausgebildet ist; und eine Zone, die radial an den Diffusionsraum und stirnseitig an mindestens einen äußeren Randbereich angrenzt, und keine das Druck- und/oder Geschwindigkeits- profil eines diese Zone durchströmenden Fluids im wesentlichen beeinflussenden Leitelemente aufweist.
Weitere Merkmale sind in den offenbarten Vorrichtungen und Verfahren enthalten oder gehen für den fachmännischen Leser aus der folgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsformen und den angefügten Zeichnungen hervor.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Ausführungsformen der Erfindung werden nun beispielhaft und unter Bezugnahme auf die angefügte Zeichnung beschrieben, in der: Fig. 1 eine dreidimensionale Ansicht eines Lüfterrades zeigt,
Fig. 2 einen Axialschnitt des in Fig. 1 gezeigten Lüfterrades entlang der Drehachse darstellt,
Fig. 3 eine Ansicht des Lüfterrades in Richtung der Drehachse auf die Bodenscheibe ist,
Fig. 4 eine Gestaltungsvariante des Randbereichs des Lüfterrades angibt,
Fig. 5 eine alternative Gestaltungsvariante des Randbereiches zeigt,
Fig. 6a und b eine Anordnung eines freilaufenden Lüfterrads in einem Klimakasten im Axialschnitt und Querschnitt zeigen, und
Fig. 7a und b eine Anordnung eines (nicht freilaufenden) Lüfterrads in einem Spiralgehäuse im Axialschnitt und Querschnitt zeigen.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Fig. 1 zeigt eine dreidimensionale Ansicht eines Lüfterrads. Vor einer detaillierten Beschreibung der Fig. 1 folgen zunächst verschiedene Erläuterungen zu den Ausführungsformen .
Bei den gezeigten Lüfterrädern ist zwischen äußeren Randbereichen der Deck- und Bodenscheibe, die über den Schaufelaustrittsdurchmesser hinausstehen, ein ringförmiger Diffusionsraum gebildet, in dem die austretende Fluidstrδmung beruhigt wird und kinetischen Energie verlustarm in statischen Druck umgewandelt wird. Das Querschnittsprofil dieses "Diffusionsrings" kann dabei kon- struktiv und fertigungstechnisch in besonders einfacher Weise rechteckig ausgebildet sein, indem die Außendurchmesser der Deck- und Bodenscheiben entsprechend gegenüber dem Schaufelaustrittsdurchmesser erhöht sind. Es kann alternativ trapezförmig nach außen aufgeweitet sein, wobei durch die zusätzliche Querschnittserweiterung der Diffusionseffekt verstärkt wird und damit der Wirkungsgrad erhöht werden kann, und der Durchmesser des Rads verringert .
Bei einigen Ausführungsformen übertrifft der Außendurchmesser (DN) des Diffusionsraumes (z.B. 16 in Fig. 2, 4, 5) den Schaufelaustrittsdurchmesser (DAs) um 8% bis 20%, vorzugsweise 10 bis 15% und noch bevorzugter um 12% übertrifft. Dies sind die Durchmesserbereiche, in denen der genannte Effekt am stärksten auftritt.
Bei einigen der Ausführungsformen bilden der äußere Randbereich (z.B. 7 in Fig. 4 und 5) und eine zur Drehachse normalen Ebene einen Winkel α, der kleiner als 35°, und beispielsweise kleiner 25° ist. Zum Beispiel beträgt der Winkel α 12°. Dies sind Öffnungswinkel, bei denen die gewünschte Luftführung besonders effektiv eintritt und eine besonders effektive Diffusionswirkung erreicht wird.
Bei Ausführungsformen mit besonders wirksamer Gestaltung des Lüfterrads im Bereich des Lufteintritts ist die Eintrittsöffnung der Deckscheibe nach innen trompetenförmig aufgeweitet . Bei einigen dieser Ausführungsformen weisen die Innenkanten der Leitschaufeln im Anschlußbereich an die Deckscheibe eine konvexe Krümmung aufweisen.
Bei manchen Ausführungsformen ist die Bodenscheibe (z.B. 1 in den Figuren 1 - 6) mit einer Nabenanordnung (z.B. 9) versehen. Bei einigen der Ausführungsformen liegt die Anzahl der Schaufeln des Lüfterrads im Bereich von sechs bis zehn Schaufeln.
Der Schaufeleintrittswinkel liegt beispielsweise im Bereich von 19° bis 25°, der Schaufelaustrittswinkel liegt beispielsweise im Bereich von 28° bis 34° (die angegeben Werte sind jeweils eingeschlossen) .
Die Ausführungsformen zeigen auch Lüftereinheiten mit einer Ansaugplatte (z.B. 7) mit integrierter Einlaufdüse (z.B. 18), die über eine Halterung (z.B. 19) mittels Trägern (z.B. 20) mit einer einen Antrieb (z.B. 22) tragen- den Halterung (z.B. 21) verbunden ist, wobei ein Lüfterrad nach einer der Ausführungsformen auf einer Antriebswelle (z.B. 23), zwischen Antrieb und der Einlaufdüse angeordnet ist .
Manche Ausführungsformen betreffen Radiallüfteranordnungen, bei denen das Laufrad weitgehend frei von zusätzlichen strömungsleitenden Elementen eingesetzt ist und insbesondere der Luftaustrittsbereich von solchen Elementen freigehalten ist. Eine solche Radiallüfteranordnung weist zum Beispiel folgendes auf: ein Radiallüfterrad mit einer eine Eintrittsöffnung aufweisenden Deckscheibe und einer Bodenscheibe, die über einen Schaufelkranz miteinander verbunden sind, der von innen nach außen gegen die Laufrichtung gekrümmt verlaufende und in Achsrichtung ausge- richtete Schaufeln aufweist, deren parallel zur Drehachse verlaufende Außenkanten einen Schaufelaustrittsdurchmesser (DAs) definieren, wobei an Deck- und Bodenscheibe über den Schaufelaustrittsdurchmesser hinausstehende äußere Randbereiche ausgebildet sind, die einen ringförmi- gen Diffusionsraum mit einem Außendurchmesser (DN) definieren, der den Schaufelaustrittsdurchmesser (DAs) um bis zu 25% Übertrift, und dessen Querschnittsprofil rechtek- kig oder trapezförmig nach außen aufgeweitet ausgebildet ist; und eine Zone, die radial an den Diffusionsraum und stirnseitig an mindestens einen äußeren Randbereich angrenzt, und keine das Druck- und/oder Geschwindigkeitsprofil eines diese Zone durchströmenden Fluids im wesentlichen beein lussenden Leitelemente aufweist.
Bei manchen Ausführungsformen werden die genannten Lüfterräder als freilaufende Lüfterräder, z.B. in im wesent- lichgen würfelförmigen Klimakästen verwendet. Bei anderen Ausführungsformen erfolgt die Verwendung der Lüfterräder in Spiralgehäusen-
Nun zurückkehrend zu Fig. 1, ist das gezeigte Lüfterrad aus einer flachen Bodenscheibe 1, einem aus mehreren Leitschaufeln 2 bestehenden Schaufelkranz und einer Deck- scheibe 3 gebildet. Boden- und Deckscheibe 1, 3 sind konzentrisch in einem Abstand B zueinander bezüglich der Drehachse 4 angeordnet und sind über den Schaufelkranz miteinander verbunden. Die Deckscheibe 3 weist eine Ein- trittsδffnung 5 mit dem Durchmesser DE auf, durch die im Betrieb ein Strömungsmedium angesaugt wird.
Dabei verläuft die Deckscheibe 3 von einem die Eintritts- Öffnung 5 begrenzenden stirnseitigen Rand 6 ausgehend trompetenförmig nach innen aufgeweitet und radial in ei- nen äußeren Randbereich 7. Die Bodenscheibe 1 ist als Kreisscheibe ausgebildet und trägt eine zentral angeordnete Nabenanordnung 9 mit einer Öffnung 10, die mit einer Antriebseinheit verbunden werden kann, um das Lüfterrad anzutreiben (Fig. 6) . In einer nicht-dargestellten Aus- führung können Bodenscheibe und Antriebsflansch auch einstückig ausgebildet sein.
Boden- und Deckscheibe sind radial durch ihre Außenkanten 8 begrenzt und sind über den Schaufelkranz in einem Ab- stand B miteinander verbunden (Antrieb mit Außenläufermotor) . Der Schaufelkranz weist bei der beispielhaft dargestellten Ausführungsform sieben Leitschaufeln 2 auf, die gleichmäßig sternförmig bezüglich der Drehachse 4 angeordnet sind. Dabei definieren die zur Drehachse 4 weisen- den Innenkanten 11 einen Durchmesser DSi und die Außenkanten 12 einen Schaufelaußendurchmesser DSa. Das eigentliche Leitschaufelblatt verläuft von der Innenkante 11 ausgehend radial und gegen die Laufrichtung R geneigt nach außen, wo es an der Leitschaufelaußenkante 12 endet (Fig. 3) . Zusätzlich sind die in Achsrichtung verlaufenden Leitschaufeln bezüglich der Drehachse 4 gekrümmt, wobei die konvexen Seiten nach außen weisen. Ein solches Lüfterrad wird auch als rückwärts gekrümmtes Laufrad bezeichnet, es ist in alternativen (nicht dargestellter) Ausführungen mit z.B. 6 - 14 Schaufeln versehen, dabei können die Leitschaufeln 2 auch eben gestaltet sein. Ihre Seitenränder sind in geeigneter Weise mit der Boden- bzw. der Deckscheibe 1, 3 verbunden, wobei die Konturen der Seitenränder in ihrem Anschlußbereich jeweils der Wölbung der Boden- 1 bzw. der Deckscheibe 3 folgen. Außen- und Innenkante 12, 11, verlaufen im wesentlichen parallel, zur Drehachse 4, wobei im dargestellten Ausführungsbeispiel die Innenkante 11 im Anschlußbereich an die Deckscheibe aus fertigungs- und strömungstechnischen Gründen gekrümmt verläuft.
Als Schaufeleintrittswinkel ßi (Fig. 3) ist hier der Winkel der Tangente am inneren Fußpunkt der Schaufel zur durch diesen Fußpunkt laufenden Kreisumfangstangente ge- meint, als Schaufelaustrittswinkel γ entsprechend der Winkel der Tangente am äußeren Fußpunkt der Schaufel zur durch diesen Fußpunkt laufenden Kreisumfangstangente. Bei Schaufeln mit geeigneter logarithmischer Krümmung sind Eintritts- und Austrittswinkel gleich; bei den in den Fi- guren gezeigten Ausführungsformen sind die Schaufeln weniger stark gekrümmt sind, so daß der Schaufeleintrittswinkel ßx kleiner als der Schaufelaustrittswinkel ß2 ist. Boden- und Deckscheibe 1, 3 weisen einen Außendurchmesser DN auf, der über dem Schaufelaußendurchmesser DSa liegt, so daß auch zwischen der Außenkante 8 der Bodenscheibe 1 und dem Leitschaufelaußendurchmesser DSa ein äußerer Randbereich 14 definiert ist. Der Abstand zwischen Deck- und Bodenscheibe 3 , 1 oder die Schaufelbreite B beträgt maximal :
5 (DN-DSa)/2
Im Betrieb wird das Lüfterrad in die Antriebsrichtung R (Fig. 3) bewegt, und die Leitschaufeln fördern das im Innern des Lüfterrades befindliche Strδ ungsfluid nach au- ßen, wo es am Schaufelradaußendurchmesser DSa im wesentlichen radial austritt. Durch den verursachten Unterdruck im Laufradinnern wird Fluid von außen durch die Eintrittsöffnung 5 angesaugt. Die Strömungsrichtung verläuft also koaxial durch die Eintrittsδffnung 5 in das Innere des Laufrades und wird radial nach außen geführt, wobei sich der Strδmungsquerschnitt dabei ständig erweitert . Dabei verläßt die Strömung zunächst am Durchmesser DSa die SchaufelZwischenräume 15 in einen Diffusionsraum 16, der ringförmig zwischen den Außenkanten 12 der Leitschau- fein 2, den äußeren Randbereichen 7, 14 der Deck- bzw. der Bodenscheibe 3, 1, und dem Außendurchmesser DN der entsprechenden Außenkanten 8 definiert ist. Die Gestaltung dieses Bereiches beeinflußt den Wirkungsgrad und die Geräuschentwicklung des Lüfterrades. Dadurch, daß die Ra- dialströ ung nach ihrem Austritt aus den Schaufelzwischenräumen 15 axial beiderseits durch die äußeren Randbereiche 7, 14 gehalten wird, bevor sie das Lüfterrad verläßt, wird der sog. Carnot-Diffusoreffekt vermieden, der bei unmittelbarer Freigabe der Strömung in Axialrich- tung auftreten würde. Durch die erfindungsgemäße Führung der Strömung findet eine kontrollierte Diffusion in dem Diffusionsraum statt, d.h., die dem Fluid in den Schaufelzwischenräumen 15 zugeführte kinetische Energie wird mit geringen Verlusten in ein Druckpotential umgewandelt . Das heißt, strömungsmechanisch ausgedrückt: Der kinetische Druck wird in statischen Druck umgewandelt . Durch Vermeiden der Carnot-Diffusion steigt der Wirkungsgrad, und die Verringerung von Turbulenzen an den Austrittskanten 8 und 12 senkt die Geräuschemission.
Die Ausgestaltungen nach Fig. 4 und 5 definieren einen Diffusionsraum 16, dessen Querschnitt im Gegensatz zur in Fig. 2 dargestellten Rechteckform trapezförmig nach außen aufgeweitet ist. Nach Fig. 4 ist der äußere Randbereich 7 der Deckscheibe 3 nach außen um einen Winkel geöffnet, der in einem Bereich zwischen 0 und 35° liegt. Diese zusätzliche Aufweitung verstärkt den Diffusionseffekt und erlaubt es, die äußeren Randbereiche 7, 14 schmaler zu gestalten, so daß der Außendurchmesser DN beispielsweise nur 20% oder weniger über dem Schaufelaußendurchmesser DSa liegen muß, er sollte jedoch mindestens 8% darüber liegen.
Fig. 5 zeigt eine entsprechende Aufweitung beider äußerer Randbereiche 7, 14 der Boden- und Deckscheibe 1, 3. Die Randaufweitung kann auch nur an der Bodenscheibe 1 ausgeführt werden (nicht dargestellt) .
Fig. 6 zeigt eine Kompletteinheit im Axialschnitt (Fig. 6a) und Querschnitt (Fig. 6b) , die neben dem oben beschriebenen Lüfterrad zusätzlich eine Ansaugplatte 17 mit integrierter Einlaufdüse 18 aufweist, die über Halterun-" gen 19 und Träger 20 mit einer Motorhaltung 21 verbunden ist, die wiederum einen Motor 22 trägt, dessen Antriebswelle 23 mit der Nabenanordnung 9 des Lüfterrades gekoppelt ist. Diese Kompletteinheit mit freilaufenden Lüfterrad ist in einen im wesentlichen würfelförmigen Klima- kästen 24 eingesetzt. In diesem wird durch die Lüftereinheit im Innern ein Druck aufgebaut wird, der in einem oder mehreren abgehenden Kanälen Volumenstrδme erzeugt . Da solche Klimakästen in der Regel nicht strömungsdyna- misch gestaltet sind, ist die angegebene Diffusionswirkung hier besonders effektiv, da auf zusätzliche strömungsleitende oder schalldämmende Maßnahmen weitgehend verzichtet werden kann. Insbesondere fehlen radial an den Diffusionsraum 16 angrenzende Leitelemente, wie feststehend Diffusionsringe. Zusätzlich ist dabei auch die nach außen weisende Stirnseite eines oder beider äußeren Randbereiche 7, 14 frei von Leitelementen. Das Lüfterrad 1 ist im Klimakasten 24 nicht von einem Spiralgehäuse umge- ben; die Wände des Klimakastens sind in Radialrichtung relativ weit vom Außenrand des Lüfterrads, also des Diffusionsraums, entfernt (typischerweise mehr als 15% des Lüfterrad-Radius, also des halben Außendurchmessers des Diffusionsraums (DN) ) , und das Lüfterrad ist am Außen- durchmesser des Diffusionsraums (DN) in einer oder beiden Axialrichtungen ohne ein den Diffusionsraum abschließendes Gehäuse (d.h. die Wandungen des Klimakastens sind in Axialrichtung weiter als die Breite des Rades am Austritt vom Rad entfernt) .
Bei einem Lüfterrad mit folgenden Abmessungen wurde in einer freilaufenden Anordnung eine Wirkungsgradsteigerung von 5 %-Punkten erzielt:
Außendurchmesser DN: 457 mm
Schaufelaußendurchmesser DSa 406,4 mm SchaufelInnendurchmesser DSi 252.4 mm Schaufelbreite am Austritt B 110.5 mm Eintrittsδffnungsdurchmesser DE: 257,4 mm Schaufeleintrittswinkel ß : 22° Schaufelaustrittswinkel ß2 : 31°.
Die Abmessungen für weitere Ausführungsbeispiele von Lüfterrädern liegen in folgendem Bereich:
Außendurchmesser DN: 200 - 1800 mm
Schaufelaußendurchmesser DSa: 160 - 1400 mm Schaufelinnendurchmesser DSi: 100 - 650 mm Schaufelbreite am Austritt B: 40 - 280 mm Eintrittsöffnungsdurchmesser DE: 98 - 660 mm Schaufeleintrittswinkel ßx: 19° - 25° Schaufelaustrittswinkel ß2 : 28° - 34°.
Wie Fig. 7a (Axialschnitt) und 7b (Querschnitt) zeigen, kann das beschriebene Lüfterrad 1 jedoch auch in Verbindung mit einem Spiralgehäuse 25 eingesetzt werden, da auch hier die Wirkungsgradsteigerung nutzbar ist. Das Spiralgehäuse 25 weist eine Zunge 26 auf; diese wird durch denjenigen Teil des Spiralgehäuses gebildet, bei dem der Radialabstand zum Lüfterrad minimal ist (er beträgt z.B. weniger als 15% des Lüfterrad-Radius) . Ausgehend von der Zunge 26 vergrößert sich dieser Abstand (z.B. linear oder logarithmisch) bis zu einer Austrittsöffnung 27. In Axialrichtung kann das Spiralgehäuse z.B. direkt an die den Diffusor bildenden Wände des Rades anschließen, oder z.B. in einem Abstand x von diesen angeordnet sein, der z.B., wie in Fig. 7a gezeigt, kleiner als die Breite des Rades am Austritt (d.h. am Diffusor) ist.
Alle Publikationen und existierende Systeme, die in dieser Beschreibung genannt sind, werden per Bezugnahme in diese einbezogen.
Obgleich hier bestimmte Produkte, die in Übereinstimmung mit den Lehren der Erfindung gebaut wurden, beschrieben worden sind, ist der Schutzbereich dieses Patents nicht hierauf beschränkt. Im Gegenteil, das Patent deckt alle Ausführungsformen der Lehren der Erfindung ab, die wörtlich oder unter der Äquivalenzdoktrin in den Schutzbereich der angefügten Ansprüche fallen.

Claims

Ansprüche
1. Radiallüfterrad mit einer eine Eintrittsöffnung (5) aufweisenden
Deckscheibe (3) und einer Bodenscheibe (1) , die über einen Schaufelkranz miteinander verbunden sind, der von innen nach außen gegen die Laufrichtung geneigt verlaufende und in Achsrichtung ausge- richtete Leitschaufeln (2) aufweist, deren parallel zur Drehachse (4) verlaufende Außenkanten (8) einen Schaufelaustrittsdurchmesser (DAs) definieren, wobei an Deck- und Bodenscheibe (3, 1) über den Schaufelaustrittsdurchmesser hinausstehende äußere Randbereiche (7, 14) ausgebildet sind, die einen ringförmigen Diffusionsraum (16) mit einem Außendurchmesser (DN) definieren, der den Schaufelaustrittsdurchmesser (DAs) um bis zu 25% Übertrift, und dessen Querschnittsprofil rechteckig oder tra- pezförmig nach außen aufgeweitet ausgebildet ist.
2. Radiallüfterrad nach Anspruch 1, bei welchem der Außendurchmesser (DN) des Diffusionsräumes (16) den Schaufelaustrittsdurchmesser (DAs) um 8% bis 20%, vorzugsweise 10 bis 15% und noch bevorzugter um 12% übertrifft .
3. Radiallüfterrad nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem der der äußere Randbereich (7, 12) und eine zur Drehachse normalen Ebene einen Winkel α bilden, der kleiner als 35°, vorzugsweise kleiner 25° ist.
4. Radiallüfterrad nach Anspruch 3, bei welchem der Winkel α 12° beträgt.
5. Radiallüfterrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Eintrittsöffnung (5) der Deckscheibe nach innen trompetenförmig aufgeweitet ist .
6. Radiallüfterrad nach Anspruch 5, bei welchem die Innenkanten (10) der Leitschaufeln (2) im Anschlußbereich an die Deckscheibe (3) eine konvexe Krümmung aufweisen.
7. Radiallüfterrad nach einem der vorhergehenden An- Sprüche, bei welchem die Bodenscheibe (1) mit einer
Nabenanordnung (9) versehen ist.
8. Lüftereinheit mit einer Ansaugplatte (7) mit integrierter Einlaufdüse (18) , die über eine Halterung (19) mittels Trägern (20) mit einer einen Antrieb
(22) tragenden Halterung (21) verbunden ist, wobei ein Lüfterrad nach Anspruch 7 auf einer Antriebswelle (23) , zwischen Antrieb (22) und der Einlauf- düse (18) angeordnet ist.
9. Radiallüfteranordnung, die folgendes aufweist: ein Radiallüfterrad mit__einer eine Eintrittsöffnung aufweisenden Deckscheibe und einer Bodenscheibe, die über einen Schaufelkranz miteinander ver- bunden sind, der von innen nach außen gegen die
Laufrichtung gekrümmt verlaufende und in Achsrich- tung ausgerichtete Schaufeln aufweist, deren parallel zur Drehachse verlaufende Außenkanten einen Schaufelaustrittsdurchmesser (DAs) definieren, wobei an Deck- und Bodenscheibe über den Schaufelaustrittsdurchmesser hinausstehende äußere Randbereiche ausgebildet sind, die einen ringförmigen Diffusibnsraum mit einem Außendurchmesser (DN) definieren, der den Schaufelaustrittsdurchmesser (DAs) um bis zu 25% Übertrift, und dessen Querschnittsprofil rechteckig oder trapezförmig nach außen aufgeweitet ausgebildet ist; und eine Zone, die radial an den Diffusionsraum und stirnseitig an mindestens einen äußeren Randbereich angrenzt, und keine das Druck- und/oder Geschwindigkeitsprofil eines diese Zone durchströmenden Fluids im wesentlichen beeinflussenden Leitelemente aufweist .
10. Verwendung einer Lüftereinheit nach Anspruch 8 in einer Lüfteranordnung, insbesondere in einem Klimakasten.
11. Verwendung eines Radiallüfterrads nach einem der Ansprüche 1-7 als freilaufendes Radiallüfterrad.
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