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DE102024106999A1 - Side channel blower with optimized inlet opening geometry - Google Patents

Side channel blower with optimized inlet opening geometry

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Publication number
DE102024106999A1
DE102024106999A1 DE102024106999.6A DE102024106999A DE102024106999A1 DE 102024106999 A1 DE102024106999 A1 DE 102024106999A1 DE 102024106999 A DE102024106999 A DE 102024106999A DE 102024106999 A1 DE102024106999 A1 DE 102024106999A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
section
inlet
flow
side channel
flow channel
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
DE102024106999.6A
Other languages
German (de)
Inventor
Uwe ARMBRUSTER
Meysam Nazarimanesh
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.)
Truma Geraetetechnik GmbH and Co KG
Original Assignee
Truma Geraetetechnik 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 Truma Geraetetechnik GmbH and Co KG filed Critical Truma Geraetetechnik GmbH and Co KG
Priority to DE102024106999.6A priority Critical patent/DE102024106999A1/en
Priority to PCT/EP2025/056087 priority patent/WO2025190763A1/en
Publication of DE102024106999A1 publication Critical patent/DE102024106999A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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Abstract

Um einen möglichst geräuscharmen Seitenkanalverdichter für ein Heizgerät mit einer verbesserten Effizienz bereitzustellen, wird ein möglichst geräuscharmer Seitenkanalverdichter (10) vorgeschlagen aufweisend einen ersten Gehäuseabschnitt (11) mit rotierbaren Lüfterschaufeln (16) und einen zweiten Gehäuseabschnitt (12), wobei der erste Gehäuseabschnitt (11) und der zweite Gehäuseabschnitt (12) einen Strömungskanal (13) einschließen mit einem Einlass (14) und einem Auslass (15), wobei eine Öffnungsfläche (F) des Einlasses (14) einen Seitenabschnitt (20) aufweist, dessen Abstand (A1) zu einer Trennebene (T) zwischen dem ersten Gehäuseabschnitt (11) und dem zweiten Gehäuseabschnitt (12) in Rotationsrichtung (R) der Lüfterschaufeln (16) ansteigt.In order to provide a side channel compressor for a heating device that is as quiet as possible and has improved efficiency, a side channel compressor (10) that is as quiet as possible is proposed, comprising a first housing section (11) with rotatable fan blades (16) and a second housing section (12), wherein the first housing section (11) and the second housing section (12) enclose a flow channel (13) with an inlet (14) and an outlet (15), wherein an opening area (F) of the inlet (14) has a side section (20) whose distance (A1) from a parting plane (T) between the first housing section (11) and the second housing section (12) increases in the direction of rotation (R) of the fan blades (16).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Seitenkanalverdichter sowie ein Heizgerät aufweisend einen solchen Seitenkanalverdichter.The present invention relates to a side channel compressor and a heating device comprising such a side channel compressor.

Zum Heizen von Innenräumen sind Heizgeräte bekannt, welche durch Verbrennen eines Brennstoffs Wärme generieren, welche über einen Wärmeübertrager an die Luft im Innenraum übertragen wird. Heizgeräte, die nach diesem Prinzip arbeiten, kommen insbesondere in Fahrzeugen oder mobilen Wohneinrichtungen, wie Wohnmobilen, Wohnwägen oder Mobilheimen, zum Einsatz.For heating interior spaces, heaters are known that generate heat by burning a fuel, which is then transferred to the interior air via a heat exchanger. Heaters that operate according to this principle are used primarily in vehicles or mobile living facilities such as motor homes, caravans, or mobile homes.

Zur Verbrennung des in der Regel gasförmigen Brennstoffs in einem Brennerraum des Heizgeräts muss dem Brennerraum sauerstoffhaltige Brennluft zugeführt werden. Bei der Brennluft handelt es sich um Umgebungsluft, welche dem Brennerraum bzw. einem vor dem Brennerraum angeordneten Brennervorraum über einen Seitenkanalverdichter zugeführt wird.To burn the usually gaseous fuel in the combustion chamber of the heater, oxygen-containing combustion air must be supplied to the combustion chamber. The combustion air is ambient air, which is supplied to the combustion chamber or a burner antechamber located upstream of the combustion chamber via a side channel compressor.

Ein Seitenkanalverdichter, auch als Seitenkanalgebläse bezeichnet, ist eine Art von Gebläse, das verdichtend ein gasförmiges Medium oder auch Fluid (wie Luft oder ein Luft-Gas-Gemisch) mithilfe von rotierenden Laufrädern in einem Seitenkanal befördert. Sie werden häufig eingesetzt, um Druckluft für verschiedene Prozesse wie beispielsweise die Verbrennung eines Brennstoffs bereitzustellen.A side channel blower, also known as a side channel compressor, is a type of blower that compresses a gaseous medium or fluid (such as air or an air-gas mixture) through a side channel using rotating impellers. They are often used to provide compressed air for various processes, such as fuel combustion.

Das Prinzip der Seitenkanalverdichter basiert auf der Zentrifugalkraft. Die rotierenden Laufräder beschleunigen das Fluid, beispielsweise die Luft und das Gas, im Seitenkanal, und die Zentrifugalkraft drückt das Fluid nach außen. Das ringförmige Gehäuse des Seitenkanalverdichters lenkt das Fluid um und führt es an die Basis nachfolgender Schaufeln zurück. Durch die Rotation entsteht eine Druckdifferenz zwischen der Einlass- und der Auslassöffnung. Diese Druckdifferenz ermöglicht es dem Verdichter, das Fluid durch das System zu transportieren.The principle of side channel compressors is based on centrifugal force. Rotating impellers accelerate the fluid, such as air and gas, in the side channel, and centrifugal force pushes the fluid outward. The annular casing of the side channel compressor deflects the fluid and returns it to the base of subsequent blades. The rotation creates a pressure difference between the inlet and outlet ports. This pressure difference enables the compressor to transport the fluid through the system.

Der Seitenkanalverdichter weist einen Einlass auf, über welchen die Umgebungsluft in einen im Wesentlichen ringförmigen Strömungskanal einströmt. In dem Strömungskanal rotiert ein Lüfterrad, welches die Umgebungsluft von dem Einlass hin zu einem Auslass des Seitenkanalverdichters fördert und verdichtet. Die Vermischung des Brennstoffs mit der Umgebungsluft kann dabei vor oder hinter dem Seitenkanalverdichter erfolgen.The side channel compressor has an inlet through which the ambient air flows into a substantially annular flow channel. A fan impeller rotates within the flow channel, conveying and compressing the ambient air from the inlet to an outlet of the side channel compressor. The mixing of the fuel with the ambient air can take place upstream or downstream of the side channel compressor.

Seitenkanalverdichter der vorbeschriebenen Art sind beispielsweise aus der EP 3597998 B1 und der EP 3869098 B1 bekannt.Side channel blowers of the type described above are known, for example, from EP 3597998 B1 and the EP 3869098 B1 known.

Weiterhin offenbart die DE 19708952 A1 einen Seitenkanalverdichter mit einem mit Schaufeln versehenen Laufrad, das zur Verdichtung von Gas in einem mit einem Seitenkanal ausgestatteten Gehäuse drehbar ist, wobei sich der Querschnitt des Seitenkanals von einer Saugseite in Richtung einer Druckseite verjüngt.Furthermore, the DE 19708952 A1 a side channel compressor with a bladed impeller which is rotatable for compressing gas in a housing equipped with a side channel, the cross-section of the side channel tapering from a suction side towards a pressure side.

Die EP 1165965 B1 beschreibt ferner einen Seitenkanalverdichter, wobei ein elliptisch ausgebildeter Seitenkanal strömungstechnisch dahingehend optimiert ist, dass eine große Achse der Ellipse geringfügig innerhalb eines Deckels des Seitenkanalverdichters liegt.The EP 1165965 B1 further describes a side channel compressor, wherein an elliptically designed side channel is aerodynamically optimized in such a way that a major axis of the ellipse lies slightly within a cover of the side channel compressor.

Darüber hinaus offenbart die DE 4220153 A1 ein Wirbelstromgebläse mit einem innerhalb eines Strömungsdurchgangs angeordneten Querschnittsverminderer.In addition, the DE 4220153 A1 a vortex fan with a cross-section reducer arranged within a flow passage.

Die DE 4421604 C1 beschreibt zudem einen Seitenkanalverdichter mit einem Laufrad mit Schaufeln, welche unterschiedliche Abstandswinkel zueinander aufweisen.The DE 4421604 C1 also describes a side channel compressor with an impeller with blades that have different spacing angles to each other.

Die Effizienz des Seitenkanalverdichters, also die Fördermenge pro Zeit, hängt maßgeblich von dem Verlauf der Luftströmung innerhalb des Strömungskanals ab. Für einen vorteilhaften Strömungsverlauf bildet der Luftstrom in dem Strömungskanal eine spiralförmige Strömung aus, welche hervorgerufen wird durch den Wechsel des Luftstroms zwischen den Bereichen der Schaufeln des Lüfterrads und einem freien Strömungskanalbereich ohne Schaufeln.The efficiency of the side channel compressor, i.e., the airflow rate per unit time, depends largely on the airflow pattern within the flow channel. For optimal flow, the airflow in the flow channel forms a spiral flow, which is caused by the airflow alternating between the fan impeller blade areas and a free flow channel area without blades.

Der Strömungsverlauf innerhalb des Strömungskanals und insbesondere die Ausbildung der spiralförmigen Strömung hängt dabei vor allem von der Geometrie des Seitenkanalverdichters und dessen Komponenten ab. Insbesondere in Bereichen, in denen die Strömung eine starke Ablenkung erfährt, wie im Bereich des Einlasses bzw. des Auslasses, kann es zu einem Strömungsstau oder zu Rückströmungen kommen, welche die Effizienz des Seitenkanalverdichters negativ beeinflussen.The flow pattern within the flow channel, and in particular the formation of the spiral flow, depends primarily on the geometry of the side channel compressor and its components. Particularly in areas where the flow is strongly deflected, such as the inlet or outlet, flow blockages or backflows can occur, which negatively impact the efficiency of the side channel compressor.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Seitenkanalverdichter mit einer verbesserten Effizienz bereitzustellen. Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, einen möglichst geräuscharmen Seitenkanalverdichter bereitzustellen.The present invention is based on the object of providing a side channel compressor with improved efficiency. It is also an object of the invention to provide a side channel compressor that is as quiet as possible.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird gelöst durch einen Seitenkanalverdichter, aufweisend einen ersten Gehäuseabschnitt mit rotierbaren Lüfterschaufeln und einen zweiten Gehäuseabschnitt, wobei der erste Gehäuseabschnitt und der zweite Gehäuseabschnitt einen Strömungskanal einschließen mit einem Einlass und einem Auslass, wobei eine Öffnungsfläche des Einlasses einen Seitenabschnitt aufweist, dessen Abstand zu einer Trennebene zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem zweiten Gehäuseteil in Rotationsrichtung der Lüfterschaufeln ansteigt.The object according to the invention is achieved by a side channel compressor, comprising a first housing section with rotatable fan blades and a second housing section, wherein the first housing section and the second housing section enclose a flow channel with an inlet and an outlet, wherein an opening surface of the inlet has a side section whose distance from a parting plane between the first housing part and the second housing part increases in the direction of rotation of the fan blades.

Der erste Gehäuseabschnitt und der zweiten Gehäuseabschnitt schließen insbesondere einen bis auf den Einlass- und den Auslassbereich geschlossenen und im Wesentlichen ringförmigen Strömungskanal ein. Bevorzugt sind der erste Gehäuseabschnitt und der zweite Gehäuseabschnitt separate Elemente. Der erste Gehäuseabschnitt ist insbesondere in Form eines Lüfterrads ausgebildet, sodass die Lüfterschaufeln starr an dem ersten Gehäuseabschnitt angeordnet sind. Der erste Gehäuseabschnitt ist dabei mit dem zweiten Gehäuseabschnitt verbunden und relativ zu diesem rotierbar.The first housing section and the second housing section enclose, in particular, a substantially annular flow channel that is closed except for the inlet and outlet areas. Preferably, the first housing section and the second housing section are separate elements. The first housing section is designed, in particular, in the form of a fan wheel, so that the fan blades are rigidly arranged on the first housing section. The first housing section is connected to the second housing section and rotatable relative thereto.

Alternativ ist es denkbar, dass der erste Gehäuseabschnitt fest mit dem zweiten Gehäuseabschnitt verbunden ist und ein Lüfterrad aufweisend die Lüfterschaufeln rotierbar in dem ersten Gehäuseabschnitt angeordnet ist. Nachfolgend beziehen sich sämtliche Ausführungen auf die Ausführungsform, gemäß welcher der erste Gehäuseabschnitt als Lüfterrad ausgebildet ist. Alle Ausführungen sind jedoch in analoger Weise auf ein von dem ersten Gehäuseabschnitt separates Lüfterrad anwendbar.Alternatively, it is conceivable for the first housing section to be rigidly connected to the second housing section, and for a fan wheel having fan blades to be rotatably arranged in the first housing section. All statements below refer to the embodiment in which the first housing section is designed as a fan wheel. However, all statements are analogously applicable to a fan wheel separate from the first housing section.

Der Strömungskanal weist bevorzugt einen ersten Bereich aufweisend den ersten Gehäuseabschnitt mit den Lüfterschaufeln und einen an den ersten Bereich angrenzenden zweiten Bereich in dem zweiten Gehäuseabschnitt ohne die Lüfterschaufeln auf. Während der Rotation des ersten Gehäuseabschnitts strömt ein Fluid in die Kammern zwischen den Lüfterschaufeln und wird dort aufgrund der Zentrifugalkraft zunächst nach radial außen abgelenkt, dort an der Gehäusewand reflektiert und strömt nach radial innen in den zweiten Gehäuseabschnitt. Die Begriffe „radial innen“ bzw. „radial außen“ beziehen sich auf die Ringform des Strömungskanals bzw. auf die Rotationsachse der Lüfterschaufeln. Von dem zweiten Gehäuseabschnitt steigt das Fluid wieder in die Kammern zwischen den Lüfterschaufeln auf. Dabei bewegt sich das Fluid gleichzeitig in Rotationsrichtung der Lüfterschaufeln, sodass eine spiralförmige Strömung innerhalb des Strömungskanals ausgebildet wird.The flow channel preferably has a first region comprising the first housing section with the fan blades and a second region adjacent to the first region in the second housing section without the fan blades. During rotation of the first housing section, a fluid flows into the chambers between the fan blades and is initially deflected radially outwards due to centrifugal force, is reflected there on the housing wall and flows radially inwards into the second housing section. The terms “radially inward” and “radially outward” refer to the annular shape of the flow channel and to the axis of rotation of the fan blades, respectively. From the second housing section, the fluid rises back into the chambers between the fan blades. At the same time, the fluid moves in the direction of rotation of the fan blades, so that a spiral flow is formed within the flow channel.

Die Trennebene zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil verläuft insbesondere parallel zu einer Rotationsebene der Lüfterschaufeln. Enden der Lüfterschaufeln sind insbesondere unmittelbar angrenzend an die Trennebene angeordnet.The parting plane between the first and second housing parts runs, in particular, parallel to a rotational plane of the fan blades. The ends of the fan blades are, in particular, arranged directly adjacent to the parting plane.

Für einen effektiven Betrieb des Seitenkanalverdichters sollte der durch den Einlass in den Strömungskanal eintretende Fluidstrom nach Möglichkeit unmittelbar einem spiralförmigen Verlauf folgen. Während der Rotation der Lüfterschaufeln verlässt ein Teil des geförderten Fluids nach dem Durchgang durch den Strömungskanal diesen durch den Auslass, während der übrige Teil des geförderten Fluids in den Kammern zwischen den Lüfterschaufeln verbleibt und über einen in dem zweiten Gehäuseabschnitt zwischen dem Auslass und dem Einlass angeordneten Trennabschnitt hinweg in den Bereich des Einlasses gefördert wird. Hier trifft dieses Fluid auf weiteres, durch den Einlass in den Strömungskanal eintretendes Fluid.For effective operation of the side channel compressor, the fluid flow entering the flow channel through the inlet should, if possible, follow a spiral path. As the fan blades rotate, a portion of the conveyed fluid exits the flow channel through the outlet after passing through it, while the remaining fluid remains in the chambers between the fan blades and is conveyed through a separating section located in the second housing section between the outlet and the inlet into the inlet area. Here, this fluid encounters additional fluid entering the flow channel through the inlet.

Aufgrund der beiden aufeinandertreffenden Fluidströme im Einlassbereich des Strömungskanals kann es hier zu einem Strömungsstau oder zu einer Rückströmung des Fluids kommen. Um dies zu verhindern, ist eine optimierte Geometrie der Einlassöffnung vorgesehen, welche einen Seitenabschnitt aufweist, dessen Abstand zu der Trennebene zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem zweiten Gehäuseteil in Rotationsrichtung der Lüfterschaufeln ansteigt.Due to the two fluid flows colliding in the inlet area of the flow channel, a flow blockage or backflow of the fluid can occur. To prevent this, an optimized geometry of the inlet opening is provided, which has a side section whose distance from the parting plane between the first housing part and the second housing part increases in the direction of rotation of the fan blades.

Die Öffnungsfläche des Einlasses ist dabei insbesondere in einer Wandfläche des Strömungskanals ausgebildet, insbesondere in dem zweiten Gehäuseabschnitt. Der Einlass ist hier insbesondere jene Stelle, an welcher der Fluidstrom unmittelbar in den ringförmigen Strömungskanal eintritt. Der Einlass kann gegebenenfalls mit einer Zuführleitung bzw. einem Zuführleitungsabschnitt für das Fluid verbunden sein. The opening area of the inlet is formed in particular in a wall surface of the flow channel, in particular in the second housing section. The inlet is here in particular the point at which the fluid flow directly enters the annular flow channel. The inlet can optionally be connected to a supply line or a supply line section for the fluid.

Durch den ansteigenden Abstand zwischen dem Seitenabschnitt und der Trennebene wird die in den Strömungskanal eintretende Fluidströmung mit Vorteil derart geführt bzw. abgelenkt, dass die Fluidströmung an der aus den Kammern der Lüfterschaufeln austretenden Fluidströmung vorbeigeführt wird und sich somit im Wesentlichen nicht mit dieser vermischt bzw. von dieser beeinflusst wird. Während die Fluidströmung aus den Kammern nach radial außen fließt, kann die durch den Einlass eintretende Fluidströmung in Axialrichtung versetzt an der Fluidströmung aus den Kammern vorbei nach radial innen fließen. Die Axialrichtung bezieht sich hier auf die Rotationsrichtung der Lüfterschaufeln. Anschließend werden beide Fluidströmungen an den Wänden des Strömungskanals bzw. des durch die beiden Gehäuseabschnitte gebildeten Gehäuses abgelenkt und bewegen sich spiralförmig durch den Strömungskanal in Richtung des Auslasses. Es bilden sich somit zwei ineinander verwundene spiralförmige Strömungen aus, wobei sich diese spiralförmigen Strömungen insbesondere im Bereich des Einlasses aufgrund der Öffnungsgeometrie optimal ausbilden können, ohne dass sich die beiden Strömungen nachteilig beeinflussen.Due to the increasing distance between the side section and the parting plane, the fluid flow entering the flow channel is advantageously guided or deflected in such a way that the fluid flow is guided past the fluid flow exiting the chambers of the fan blades and is therefore essentially not mixed with or influenced by it. While the fluid flow from the chambers flows radially outwards, the fluid flow entering through the inlet can flow radially inwards, offset in the axial direction, past the fluid flow from the chambers. The axial direction here refers to the direction of rotation of the fan blades. Both fluid flows are then deflected by the walls of the flow channel or of the housing formed by the two housing sections and move spirally through the flow channel towards the outlet. This creates two intertwined spiral flows, whereby these spiral flows can develop optimally, particularly in the area of the inlet, due to the opening geometry, without the two flows adversely affecting each other.

Der Seitenabschnitt der Öffnungsfläche des Einlasses, dessen Abstand zur Trennebene ansteigt, beeinflusst die eintretende Fluidströmung, in dem diese über den abfallenden bzw. schrägen Seitenabschnitt hinweg geführt wird. Der Seitenabschnitt erstreckt sich mit anderen Worten insbesondere schräg ausgehend von der Trennebene in Richtung eines den Lüfterschaufeln gegenüberliegenden Bodenbereichs des Strömungskanals.The side section of the inlet opening, whose distance from the parting plane increases, influences the incoming fluid flow by guiding it over the sloping or inclined side section. In other words, the side section extends, in particular, obliquely from the parting plane toward a bottom region of the flow channel opposite the fan blades.

Unter einem Seitenabschnitt der Öffnungsfläche ist insbesondere ein Abschnitt des Umfangs der Öffnungsfläche zu verstehen. Der Seitenabschnitt kann dabei einen Kantenabschnitt oder einen Wandabschnitt des den Einlass bildenden Teil des Gehäuses bilden.A side section of the opening surface is understood to mean, in particular, a section of the circumference of the opening surface. The side section can form an edge section or a wall section of the part of the housing forming the inlet.

Der schräge Seitenabschnitt definiert bzw. bildet dabei insbesondere eine schräg verlaufende Kante bzw. einen schräg verlaufenden Wandabschnitt in dem zweiten Gehäuseabschnitt. Die Schräge des Seitenabschnitts ergibt sich dabei durch den ansteigenden Abstand zwischen dem Seitenabschnitt und der Trennebene. Dieser schräg verlaufende Wandabschnitt bildet dabei insbesondere eine Art Strömungsleitfläche oder Strömungsleitkante. Das eintretende Fluid strömt entsprechend über die schräg verlaufende Strömungsleitfläche bzw. Strömungsleitkante und wird dann in Rotationrichtung der Lüfterschaufeln hinter die Strömungsleitfläche bzw. Strömungsleitkante in den Strömungskanal bzw. auf die spiralförmige Bahn geleitet.The inclined side section defines or forms, in particular, a sloped edge or a sloped wall section in the second housing section. The slope of the side section results from the increasing distance between the side section and the parting plane. This sloped wall section forms, in particular, a type of flow guide surface or flow guide edge. The incoming fluid flows accordingly over the sloped flow guide surface or flow guide edge and is then guided in the direction of rotation of the fan blades behind the flow guide surface or flow guide edge into the flow channel or onto the spiral path.

Durch den schrägen Abschnitt der Öffnungsfläche entsteht mit anderen Worten ein blockierter Bereich im Strömungskanal unmittelbar hinter dem Einlass für das durch den Einlass eintretende Fluid. In diesem blockierten Bereich würde der eintretende Fluidstrom, wenn der schräge Abschnitt nicht vorhanden wäre, auf den Fluidstrom aus den Kammern zwischen den Lüfterschaufeln treffen und es bestünde die Gefahr, dass die beiden Fluidströmungen sich derart beeinflussen, dass es zu einer Rückströmung kommt.In other words, the sloped section of the opening creates a blocked area in the flow channel immediately behind the inlet for the fluid entering through the inlet. If the sloped section were not present, the incoming fluid flow would collide with the fluid flow from the chambers between the fan blades in this blocked area, creating a risk that the two fluid flows would influence each other, resulting in backflow.

Bevorzugt weist der Anstieg des Abstands zwischen der Trennebene und dem Seitenabschnitt der Öffnungsfläche einen linearen Verlauf auf. Mit anderen Worten ist der Seitenabschnitt gerade ausgebildet. Alternativ sind jedoch auch andere Verläufe, beispielsweise ein bogenförmiger, insbesondere konvexer oder konkaver, Verlauf des Seitenabschnitts denkbar.Preferably, the increase in the distance between the parting plane and the side section of the opening surface has a linear profile. In other words, the side section is straight. Alternatively, however, other profiles are also conceivable, for example, an arcuate, in particular convex or concave, profile of the side section.

Bevorzugt ist die Öffnungsfläche vieleckig, insbesondere dreieckig, viereckig oder fünfeckig, ausgebildet. Der Seitenabschnitt der Öffnungsfläche bildet dabei eine Seitenfläche des Vielecks.The opening surface is preferably polygonal, in particular triangular, square, or pentagonal. The side section of the opening surface forms a side surface of the polygon.

Bevorzugt weist der Seitenkanalverdichter wie bereits zuvor beschrieben einen Trennabschnitt zwischen dem Einlass und dem Auslass auf. Dieser Trennabschnitt ist insbesondere in dem zweiten Gehäuseabschnitt angeordnet und verhindert, dass Fluid im Bereich des zweiten Gehäuseabschnitts vom Auslass zum Einlass gelangen kann. Die Lüfterschaufeln bewegen sich dabei insbesondere über eine Oberseite des Trennabschnitts hinweg.As already described above, the side channel compressor preferably has a separating section between the inlet and the outlet. This separating section is arranged in particular in the second housing section and prevents fluid from passing from the outlet to the inlet in the region of the second housing section. The fan blades move in particular over an upper side of the separating section.

Während des Betriebs des Seitenkanalverdichters erfolgt ein kontinuierlicher Druckanstieg des Fluids im Strömungskanal zwischen Einlass und Auslass. Ein Teil des komprimierten Fluids wird in den Kammern zwischen den Lüfterschaufeln eingeschlossen, über den Trennabschnitt hinweg gefördert und expandiert anschließend in den Einlassbereich. Sowohl die Relativbewegung zwischen Schaufelkanten und Kantengeometrie des Trennabschnitts als auch die Expansion des Fluids erzeugt Geräusche.During operation of the side channel compressor, the fluid pressure in the flow channel between the inlet and outlet continuously increases. A portion of the compressed fluid is trapped in the chambers between the fan blades, conveyed across the separating section, and then expands into the inlet area. Both the relative movement between the blade edges and the edge geometry of the separating section, as well as the expansion of the fluid, generate noise.

Bevorzugt weist der Trennabschnitt daher eine einlassseitige Wandfläche auf mit zwei in einem Winkel zueinander angeordneten Wandflächenabschnitten, wobei eine Innenkante zwischen den beiden Wandflächenabschnitten radial außerhalb einer zentralen Achse des Strömungskanals verläuft. Bevorzugt beträgt der Winkel zwischen 40° und 120°, besonders bevorzugt zwischen 50° und 110°, ganz besonders bevorzugt zwischen 60° und 100°. Die zentrale Achse verläuft dabei durch das Zentrum des Strömungskanals bezogen auf dessen Querschnitt entlang einer Erstreckung des Strömungskanals in Rotationsrichtung der Lüfterschaufeln bzw. entlang der Ringform des Strömungskanals. Die Zentrumsachse der spiralförmigen Strömung des Fluids innerhalb des Strömungskanals liegt meist leicht radial nach außen versetzt zu der zentralen Achse des Strömungskanals. Die vorbeschriebene Ausgestaltung des Trennabschnitts bewirkt, dass der Strömungskanal in diesem Bereich eine entgegen der Fluidströmungsrichtung weisende Spitze aufweist, wobei die Strömung aus den Kammern in den spitzen Bereich hinein in das Zentrum der Spiralströmung expandieren kann. Es hat sich gezeigt, dass diese Maßnahme vorteilhaft zu einer Geräuschreduzierung während des Betriebs des Seitenkanalverdichters führt.The separating section therefore preferably has an inlet-side wall surface with two wall surface sections arranged at an angle to one another, wherein an inner edge between the two wall surface sections runs radially outside a central axis of the flow channel. The angle is preferably between 40° and 120°, particularly preferably between 50° and 110°, and most particularly preferably between 60° and 100°. The central axis runs through the center of the flow channel based on its cross-section along an extension of the flow channel in the direction of rotation of the fan blades or along the annular shape of the flow channel. The center axis of the spiral flow of the fluid within the flow channel is usually slightly offset radially outwards from the central axis of the flow channel. The above-described design of the separating section means that the flow channel has a tip pointing opposite to the direction of fluid flow in this region, whereby the flow can expand from the chambers into the pointed region into the center of the spiral flow. It has been shown that this measure leads to a beneficial reduction in noise during operation of the side channel blower.

Bevorzugt ist der Einlass, insbesondere im Wesentlichen unmittelbar, angrenzend an den Trennabschnitt angeordnet, sodass sich der schräge Seitenabschnitt der Öffnungsfläche, dessen Abstand der Trennebene in Rotationsrichtung ansteigt, entweder unmittelbar oder in einem Abstand ausgehend von dem Trennabschnitt erstreckt. Dadurch wird vorteilhaft erreicht, dass hinter dem Trennabschnitt ein Bereich geschaffen wird, in dem das Fluid aus den Kammern zwischen den Lüfterschaufeln expandieren kann und nicht auf die durch den Einlass eintretende Fluidströmung trifft.Preferably, the inlet is arranged, in particular substantially directly, adjacent to the separating section, so that the oblique side section of the opening surface, whose distance from the separating plane increases in the direction of rotation, extends either directly or at a distance from the separating section. This advantageously creates a region behind the separating section in which the fluid expands from the chambers between the fan blades. and does not impinge on the fluid flow entering through the inlet.

Bevorzugt weist eine Querschnittsfläche des Strömungskanals entlang dessen Verlauf von dem Einlass zu dem Auslass wenigstens ein lokales Maximum auf. Dies bedeutet, dass es lokal zu einer Erweiterung bzw. Vergrößerung der Querschnittsfläche des Strömungskanals an einer vorbestimmten Position kommen kann und die Querschnittsflächen stromaufwärts und stromabwärts dieser Position geringer sind. Es hat sich gezeigt, dass eine lokale Querschnittserweiterung im Strömungskanal zu einer Geräuschreduzierung während des Betriebs des Seitenkanalverdichters führt. Die Querschnittserweiterung kann beispielsweise durch eine lokal vergrößerte Tiefe des Strömungskanals realisiert werden.Preferably, a cross-sectional area of the flow channel has at least one local maximum along its extension from the inlet to the outlet. This means that the cross-sectional area of the flow channel can locally expand or increase at a predetermined position, and the cross-sectional areas upstream and downstream of this position are smaller. It has been shown that a local cross-sectional expansion in the flow channel leads to a noise reduction during operation of the side channel compressor. The cross-sectional expansion can be achieved, for example, by locally increasing the depth of the flow channel.

Bevorzugt ist das lokale Maximum in einem Abstand zum Einlass bezogen auf den Verlauf des Strömungskanals angeordnet, wobei der Abstand einem Viertel der Wellenlänge eines während des Betriebs des Seitenkanalverdichters erzeugten Störtons entspricht. Der erzeugte Störton bzw. dessen Frequenz und Wellenlänge hängen von der Anzahl der Lüfterschaufeln und der Drehzahl der Lüfterschaufeln ab. Entsprechend kann der Abstand des lokalen Maximums in Abhängigkeit eines oder beider der vorgenannten Parameter bestimmt werden. Bei der Berechnung des Abstandes kann ferner die Schallgeschwindigkeit im zu fördernden Medium und der Einfluss der Medientemperatur berücksichtigt werden.Preferably, the local maximum is located at a distance from the inlet relative to the flow channel, wherein the distance corresponds to a quarter of the wavelength of an interference tone generated during operation of the side channel compressor. The generated interference tone, or its frequency and wavelength, depend on the number of fan blades and the speed of the fan blades. Accordingly, the distance of the local maximum can be determined depending on one or both of the aforementioned parameters. When calculating the distance, the speed of sound in the medium to be conveyed and the influence of the medium temperature can also be taken into account.

Bevorzugt weist der Strömungskanal einen vor dem Auslass angeordneten Endabschnitt auf, wobei der Endabschnitt in Strömungsrichtung eines Fluidstroms betrachtet eine Steigung aufweist, wobei ein Winkel zwischen dem Strömungskanal im Endabschnitt und der Trennebene bevorzugt zwischen 21° und 35°, besonders bevorzugt zwischen 23° und 33°, ganz besonders bevorzugt zwischen 26° und 30°, beträgt. Auf diese Weise kann eine besonders gute Strömungseffizienz und geringe Geräuschbelastung erzielt werden.Preferably, the flow channel has an end section arranged upstream of the outlet, wherein the end section has a gradient viewed in the flow direction of a fluid stream, wherein an angle between the flow channel in the end section and the separation plane is preferably between 21° and 35°, particularly preferably between 23° and 33°, and most particularly preferably between 26° and 30°. In this way, particularly good flow efficiency and low noise levels can be achieved.

Bevorzugt weist eine Querschnittsfläche des Strömungskanals in Strömungsrichtung des Fluidstroms betrachtet, insbesondere unmittelbar, vor dem Endabschnitt ein lokales Maximum auf. Die Querschnittserweiterung kann auch an dieser Stelle beispielsweise durch eine lokal vergrößerte Tiefe des Strömungskanals realisiert werden. Auf diese Weise kann vorteilhafterweise ein Strömungstau verhindert werden, was wiederum die Strömungseffizienz steigert und zu einer geringen Geräuschbelastung führt.Preferably, a cross-sectional area of the flow channel, viewed in the direction of flow of the fluid stream, has a local maximum, particularly immediately before the end section. The cross-sectional expansion can also be achieved at this point, for example, by locally increasing the depth of the flow channel. In this way, flow congestion can advantageously be prevented, which in turn increases flow efficiency and leads to low noise levels.

Bevorzugt weist der Strömungskanal ausschließlich die beiden vorstehend beschriebenen lokalen Maxima und insbesondere keine weiteren lokalen Maxima auf.Preferably, the flow channel has exclusively the two local maxima described above and in particular no further local maxima.

Bevorzugt weist der Strömungskanal global betrachtet, das bedeutet bei Betrachtung seines gesamten Verlaufs vom Einlass hin zum Auslass, eine abnehmende Querschnittsfläche auf. Entlang des Verlaufs des Strömungskanals können lokal eines oder beide der vorgenannten lokalen Maxima der Querschnittsfläche vorhanden sein. Mit anderen Worten nimmt die Querschnittsfläche des Strömungskanal ausgehend vom Einlass hin zum Auslass im Wesentlichen stetig ab mit Ausnahme der lokalen Maxima, an denen abschnittweise eine Erweiterung des Strömungskanals vorliegt.Preferably, the flow channel has a decreasing cross-sectional area when viewed globally, i.e., when considering its entire course from the inlet to the outlet. One or both of the aforementioned local maxima of the cross-sectional area may be present locally along the course of the flow channel. In other words, the cross-sectional area of the flow channel decreases substantially continuously from the inlet to the outlet, with the exception of the local maxima, where the flow channel expands in sections.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Heizgerät aufweisend einen Seitenkanalverdichter mit den zuvor genannten Merkmalen.The object of the invention is further achieved by a heating device comprising a side channel compressor with the aforementioned features.

Das Heizgerät wird insbesondere zum Heizen eines Innenraums eingesetzt. Beispielsweise kann das Heizgerät in einem Fahrzeug oder einer mobilen Wohneinrichtung, wie einem Wohnmobil, einem Wohnwagen oder einem Mobilheim, verbaut sein.The heater is used primarily to heat an interior space. For example, the heater can be installed in a vehicle or a mobile home, such as a motorhome, caravan, or mobile home.

Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:

  • 1: eine Schnittdarstellung eines Heizgeräts,
  • 2: eine Draufsicht auf einen zweiten Gehäuseabschnitt eines Seitenkanalverdichters des Heizgeräts,
  • 3: eine Schnittdarstellung entlang der Linie A-A aus 2,
  • 4: eine schematische Darstellung einer simulierten Strömung in einem Strömungskanal des Seitenkanalverdichters,
  • 5 eine Draufsicht auf eine Öffnungsfläche eines Einlasses des Seitenkanalverdichters,
  • 6 eine ausschnittweise Draufsicht auf den zweiten Gehäuseabschnitt des Seitenkanalverdichters,
  • 7 eine schematische Darstellung einer zentralen Strömungsachse in einem Strömungskanal des Seitenkanalverdichters,
  • 8 eine Darstellung des Verlaufs einer Höhe des Strömungskanals vom Einlass hin zum Auslass, und
  • 9 eine Detaildarstellung eines Endabschnitts des Strömungskanals.
The present invention is explained in more detail below with reference to the figures. They show:
  • 1 : a sectional view of a heater,
  • 2 : a plan view of a second housing section of a side channel compressor of the heater,
  • 3 : a sectional view along the line AA from 2 ,
  • 4 : a schematic representation of a simulated flow in a flow channel of the side channel compressor,
  • 5 a plan view of an opening surface of an inlet of the side channel compressor,
  • 6 a partial top view of the second housing section of the side channel compressor,
  • 7 a schematic representation of a central flow axis in a flow channel of the side channel compressor,
  • 8 a representation of the course of a height of the flow channel from the inlet to the outlet, and
  • 9 a detailed view of an end section of the flow channel.

1 zeigt den Aufbau eines Heizgeräts 100 zur Heizung eines Innenraums. Das Heizgerät 100 ist in dieser Darstellung ohne ein Gehäuse gezeigt. Das Heizgerät 100 umfasst ein mittels eines Antriebs 2 angetriebenes Umluftgebläse 1 zum Ansaugen von Umgebungsluft. Die Umgebungsluft wird als Verbrennungsluft verwendet und gelangt über eine Umgebungsluftzuführung 9b zu einem Einlass 14 eines Seitenkanalverdichters 10 des Heizgeräts 100. Über ein Gasventil 5 wird ein Brennstoff zugeführt, welcher zusammen mit der Umgebungsluft durch den Seitenkanalverdichter 10 einem Brennervorraum 4 zugeführt wird. Vom Brennervorraum 4 gelangt das Gemisch aus Umgebungsluft und Brennstoff zu einem Brenner 6, welcher das Gemisch in einem Flammrohr 7 verbrennt. Über einen Wärmetauscher 8 wird Wärme aus dem Flammrohr 7 an zu erwärmende Luft in einem zu heizenden Innenraum übertragen. 1 shows the structure of a heater 100 for heating an interior space. The heater 100 is shown without a housing in this illustration. The heater 100 comprises a recirculation fan 1 driven by a drive 2 for drawing in ambient air. The ambient air is used as combustion air and passes via an ambient air supply 9b to an inlet 14 of a side channel compressor 10 of the heater 100. A fuel is supplied via a gas valve 5, which, together with the ambient air, is fed through the side channel compressor 10 to a burner antechamber 4. From the burner antechamber 4, the mixture of ambient air and fuel passes to a burner 6, which combusts the mixture in a flame tube 7. Heat from the flame tube 7 is transferred via a heat exchanger 8 to the air to be heated in an interior space to be heated.

2 zeigt eine Draufsicht auf eine Unterseite eines zweiten Gehäuseabschnitts 12 des Seitenkanalverdichters 10. Der Seitenkanalverdichter 10 weist einen Einlass 14 auf, durch welche die Umgebungsluft in einen Strömungskanal 13 strömt, wobei der Strömungskanal 13 im Wesentlichen ringförmig ausgebildet ist und sich vom Einlass 14 hin zu einem Auslass 15 des Seitenkanalverdichters 10 erstreckt. Die Richtung der Strömung S ist hier durch einen Pfeil angedeutet. 2 shows a plan view of an underside of a second housing section 12 of the side channel compressor 10. The side channel compressor 10 has an inlet 14 through which the ambient air flows into a flow channel 13, wherein the flow channel 13 is substantially annular and extends from the inlet 14 to an outlet 15 of the side channel compressor 10. The direction of the flow S is indicated here by an arrow.

In 3 ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie A-A aus 2 gezeigt. Dargestellt sind ein erster Gehäuseabschnitt 11 und der zweite Gehäuseabschnitt 12, wobei die beiden Gehäuseabschnitte 11, 12 den Strömungskanal 13 einschließen bzw. zwischen sich ausbilden. Dargestellt ist ferner der seitliche Auslass 15. Der erste Gehäuseabschnitt 11 und der zweite Gehäuseabschnitt 12 sind als separate Komponenten ausgestaltet und durch eine Trennebene T voneinander getrennt. Der erste Gehäuseabschnitt 11 weist Lüfterschaufeln 16 auf, welche starr an dem ersten Gehäuseabschnitt 11 angeordnet sind. Der erste Gehäuseabschnitt 11 ist somit als ein Lüfterrad ausgebildet und relativ zu dem zweiten Gehäuseabschnitt 12 rotierbar. Zwischen den Lüfterschaufeln 16 sind Kammern 17 ausgebildet.In 3 is a sectional view along the line AA from 2 shown. A first housing section 11 and the second housing section 12 are shown, wherein the two housing sections 11, 12 enclose the flow channel 13 or form it between them. Also shown is the lateral outlet 15. The first housing section 11 and the second housing section 12 are designed as separate components and separated from one another by a parting plane T. The first housing section 11 has fan blades 16 which are rigidly arranged on the first housing section 11. The first housing section 11 is thus designed as a fan wheel and is rotatable relative to the second housing section 12. Chambers 17 are formed between the fan blades 16.

In 4 ist in schematischer Darstellung der Strömungskanal 13 gezeigt mit einem simulierten Verlauf der Strömung S. Aufgrund des Aufbaus des Strömungskanals mit den Lüfterschaufeln 16 im ersten Gehäuseabschnitt 11 und dem freien Bereich im zweiten Gehäuseabschnitt 12 ergibt sich eine spiralförmige Strömung.In 4 The flow channel 13 is shown in a schematic representation with a simulated course of the flow S. Due to the structure of the flow channel with the fan blades 16 in the first housing section 11 and the free area in the second housing section 12, a spiral flow results.

4 zeigt ferner einen Trennabschnitt 21 des Seitenkanalverdichters 10, welcher den Einlass 14 und den Auslass 15 in zweiten Gehäuseabschnitt 12 voneinander trennt. Einlassseitig weist der Trennabschnitt 21 zwei Wandflächen 18a, 18b auf, welche in einem Winkel zueinander angeordnet sind und eine Innenkante 19 bilden bzw. einschließen. Die Innenkante 19 ist radial nach außen versetzt zu einer zentralen Achse Z des Strömungskanals 13 angeordnet. Die zentrale Achse Z des Strömungskanals 13 befindet sich in der Regel radial nach innen versetzt zu einer zentralen Achse der spiralförmigen Strömung S, welche hier nicht dargestellt ist, jedoch in etwa über der Innenkante 19 verläuft. 4 further shows a separating section 21 of the side channel compressor 10, which separates the inlet 14 and the outlet 15 in the second housing section 12. On the inlet side, the separating section 21 has two wall surfaces 18a, 18b, which are arranged at an angle to one another and form or enclose an inner edge 19. The inner edge 19 is arranged radially outwardly offset from a central axis Z of the flow channel 13. The central axis Z of the flow channel 13 is generally radially inwardly offset from a central axis of the spiral flow S, which is not shown here, but runs approximately above the inner edge 19.

In dem kreisförmig gekennzeichneten Bereich B ist zu erkennen, wie sich die spiralförmige Strömung S im Bereich des Einlasses 14 verhält. In diesem Bereich strömt Luft aus den Kammern 17, welche durch den rotierenden ersten Gehäuseabschnitt 11 bzw. dessen Lüfterschaufeln 16 über den Trennabschnitt 21 in den Einlassbereich gefördert wird. Gezeigt ist, wie die Strömung aus den Kammern 17 nach außen in Richtung einer Außenwand des Strömungskanals 13 strömt und dort abgelenkt wird, um weiter auf der spiralförmigen Bahn zu strömen.The circular region B shows how the spiral flow S behaves in the area of the inlet 14. In this area, air flows from the chambers 17, which is conveyed by the rotating first housing section 11 or its fan blades 16 via the separating section 21 into the inlet area. It shows how the flow from the chambers 17 flows outward toward an outer wall of the flow channel 13, where it is deflected to continue flowing along the spiral path.

Dieser vorteilhafte spiralförmige Strömungsverlauf direkt hinter dem Einlass wird durch die Geometrie der Einlassöffnung ermöglicht, wobei eine Öffnungsfläche F des Einlasses einen Seitenabschnitt 20 aufweist, dessen Abstand A1 zur Trennebene T in Rotationsrichtung R betrachtet ansteigt und welcher ausgehend von der Trennebene T und in Rotationsrichtung des ersten Gehäuseabschnitts 11 betrachtet einen ansteigenden Verlauf aufweist, wie in 5 dargestellt ist. Durch den ansteigenden Verlauf dieses Seitenabschnitts 20 der Öffnungsfläche F ist der Einlass 14 derart geformt, dass der Bereich B, in welchen die Luft aus den Kammern 17 herausströmt, für die durch den Einlass 14 einströmende Luft blockiert wird, sodass sich die beiden Luftströme nicht in diesem Bereich vermischen können und die Ausbildung der spiralförmigen Strömung S verhindert wird. Aufgrund des Seitenabschnitts 20 wird somit eine Strömungsleitkante bereitgestellt, welche die durch den Einlass 14 eintretende Luftströmung in der Betrachtung in 5 nach oben über die aus den Kammern 17 strömende Luft hinweg führt. Die eintretende Strömung wird dann an einer radial innenliegenden Wand des Strömungskanals 13 umgelenkt und wird sich dann ebenfalls spiralförmig in den Strömungskanal 13 weiter ausbreiten und um die Spiralströmung der Luft aus den Kammern 17 herumwinden.This advantageous spiral flow pattern directly behind the inlet is made possible by the geometry of the inlet opening, wherein an opening area F of the inlet has a side section 20, the distance A1 of which from the parting plane T increases when viewed in the direction of rotation R and which, starting from the parting plane T and viewed in the direction of rotation of the first housing section 11, has an increasing profile, as shown in 5 is shown. Due to the rising course of this side section 20 of the opening area F, the inlet 14 is shaped in such a way that the area B, into which the air flows out of the chambers 17, is blocked for the air flowing in through the inlet 14, so that the two air flows cannot mix in this area and the formation of the spiral flow S is prevented. Due to the side section 20, a flow guiding edge is thus provided, which guides the air flow entering through the inlet 14 when viewed in 5 upwards over the air flowing out of the chambers 17. The incoming flow is then deflected at a radially inner wall of the flow channel 13 and will then also spread further in a spiral shape into the flow channel 13 and wind around the spiral flow of air from the chambers 17.

Der in 5 gezeigte Einlass 14 weist eine im Wesentlichen fünfeckige Öffnungsfläche F auf. Alternative Geometrien sind ebenfalls denkbar, sodass die Öffnungsfläche F auch beispielsweise viereckig oder dreieckig ausgebildet sein könnte. In diesen Fällen würden dann der untere kurze Seitenabschnitt in der viereckigen Konfiguration oder zusätzlich noch der linke kurze Seitenabschnitt entfallen für die dreieckige Konfiguration, wobei sich der Begriff „links“ auf die Darstellung der 5 bezieht.The 5 The inlet 14 shown has a substantially pentagonal opening area F. Alternative geometries are also conceivable, so that the opening area F could also be square or triangular, for example. In these cases, the lower short side section would then be in the square configuration or In addition, the left short side section is omitted for the triangular configuration, whereby the term “left” refers to the representation of the 5 refers to.

6 zeigt eine weitere Darstellung des Seitenabschnitts 20 der Öffnungsfläche F des Einlasses 14 bei einer Betrachtung aus dem Strömungskanal 13. Durch die Geometrie der Öffnungsfläche F wird im Bereich des Seitenabschnitt 20, dessen Abstand zur Trennebene T sich in Rotationsrichtung R betrachtet ansteigt, eine schräge Kante im Einlass 14 ausgebildet, welche als Strömungsleitkante wirkt. 6 shows a further illustration of the side section 20 of the opening area F of the inlet 14 when viewed from the flow channel 13. Due to the geometry of the opening area F, an oblique edge is formed in the inlet 14 in the region of the side section 20, the distance of which from the parting plane T increases as viewed in the direction of rotation R, which oblique edge acts as a flow guiding edge.

7 zeigt eine Draufsicht auf den zweiten Gehäuseabschnitt 12 mit dem Strömungskanal 13, welcher sich zwischen dem Einlass 14 und dem Auslass 15 erstreckt. 8 zeigt ein Profil des Strömungskanals 13 ausgehend vom Einlass 14 entlang der Erstreckung X des Strömungskanals 13 hin zum Auslass 15. Das in 8 aufgetragene Profil entspricht dem Profil bzw. dem Verlauf der Tiefe des Strömungskanals entlang der gestrichelten Linie in 7. 7 shows a plan view of the second housing section 12 with the flow channel 13, which extends between the inlet 14 and the outlet 15. 8 shows a profile of the flow channel 13 starting from the inlet 14 along the extension X of the flow channel 13 to the outlet 15. The 8 The profile shown corresponds to the profile or the depth of the flow channel along the dashed line in 7 .

Das in 8 dargestellte Profil des Strömungskanals 3 bezieht sich auf den Verlauf ausgehend von einer tiefsten Position innerhalb des Strömungskanals 13 in dem zweiten Gehäuseabschnitt 12 bis hin zur Trennebene T. Hier wird entsprechend nur eine Tiefe des Strömungskanals 13 bis zu den Lüfterschaufeln 16 bzw. dem ersten Gehäuseabschnitt 11 betrachtet. 8 ist zu entnehmen, dass bei einer Betrachtung vom Einlass 14 hin zum Auslass 15 eine Tiefe des Strömungskanals 13 global betrachtet stetig abnimmt. Da bezogen auf den Querschnitt einzig die Tiefe des Strömungskanals 13 variiert wird und insbesondere die radiale Breite im Wesentlichen konstant bleibt, entspricht hier eine Abnahme der Tiefe einer Abnahme der Querschnittsfläche des Strömungskanals.The 8 The profile of the flow channel 3 shown refers to the course starting from a lowest position within the flow channel 13 in the second housing section 12 up to the parting plane T. Here, accordingly, only a depth of the flow channel 13 up to the fan blades 16 or the first housing section 11 is considered. 8 It can be seen that, when viewed from the inlet 14 to the outlet 15, the depth of the flow channel 13 decreases continuously from a global perspective. Since only the depth of the flow channel 13 is varied relative to the cross-section and, in particular, the radial width remains essentially constant, a decrease in the depth corresponds to a decrease in the cross-sectional area of the flow channel.

Lokal betrachtet weist das Profil des Strömungskanals 13 zwei lokale Maxima M1 und M2 auf, an denen dessen Tiefe und somit Querschnittsfläche lokal vergrößert wird. Das erste lokale Maximum M1 liegt in einem vorbestimmen Abstand A2 zum Einlass 14, wobei dieser Abstand A2 einem Viertel einer Wellenlänge eines während des Betriebs des Seitenkanalverdichters 10 erzeugten Störtons entspricht. Das zweite lokale Maximum M2 befindet sich unmittelbar vor einem Endabschnitt E des Strömungskanals 13 vor dem Auslass 15.Viewed locally, the profile of the flow channel 13 exhibits two local maxima M1 and M2, at which its depth and thus its cross-sectional area are locally increased. The first local maximum M1 lies at a predetermined distance A2 from the inlet 14, whereby this distance A2 corresponds to a quarter of a wavelength of an interference tone generated during operation of the side channel compressor 10. The second local maximum M2 is located immediately in front of an end section E of the flow channel 13, upstream of the outlet 15.

9 zeigt eine Schnittansicht durch den Bereich des Auslasses 15. Dargestellt ist der Endabschnitt E, welcher in Strömungsrichtung betrachtet einen Anstieg aufweist, sodass der Endabschnitt E bzw. eine gedachte Verlängerung des Endabschnitts E einen Winkel W mit der Trennebene T einschließt. Der Winkel W kann beispielsweise 25° betragen. 9 shows a sectional view through the area of the outlet 15. Shown is the end section E, which, viewed in the direction of flow, has a rise such that the end section E or an imaginary extension of the end section E forms an angle W with the parting plane T. The angle W can be, for example, 25°.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

100100
Heizgerätheater
11
UmluftgebläseradRecirculation fan wheel
22
Antrieb für UmluftgebläseradDrive for recirculation fan wheel
33
Antrieb für den SeitenkanalverdichterDrive for the side channel blower
44
BrennervorraumBurner anteroom
55
GasventilGas valve
66
Brennerburner
77
FlammrohrFlame tube
88
Wärmetauscherheat exchanger
9a9a
AbgasauslassExhaust outlet
9b9b
UmgebungsluftzuführungAmbient air supply
1010
SeitenkanalverdichterSide channel blower
1111
erster Gehäuseabschnittfirst housing section
1212
zweiter Gehäuseabschnittsecond housing section
1313
Strömungskanalflow channel
1414
Einlassinlet
1515
AuslassOutlet
1616
LüfterschaufelnFan blades
1717
Kammer zwischen LüfterschaufelnChamber between fan blades
18a, b18a, b
WandflächenabschnitteWall surface sections
1919
Innenkanteinner edge
2020
SeitenabschnittPage section
2121
TrennabschnittSeparation section
TT
TrennebeneParting line
BB
BereichArea
FF
Öffnungsfläche des EinlassesOpening area of the inlet
ZZ
zentrale Achse des Strömungskanalscentral axis of the flow channel
SS
spiralförmige Strömungspiral flow
RR
Rotationsrichtung des ersten GehäuseabschnittsDirection of rotation of the first housing section
A1A1
AbstandDistance
A2A2
AbstandDistance
XX
Erstreckung zwischen Einlass und AuslassExtension between inlet and outlet
WW
Winkelangle
M1, M2M1, M2
lokales Maximumlocal maximum

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES CONTAINED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 3597998 B1 [0007]EP 3597998 B1 [0007]
  • EP 3869098 B1 [0007]EP 3869098 B1 [0007]
  • DE 19708952 A1 [0008]DE 19708952 A1 [0008]
  • EP 1165965 B1 [0009]EP 1165965 B1 [0009]
  • DE 4220153 A1 [0010]DE 4220153 A1 [0010]
  • DE 4421604 C1 [0011]DE 4421604 C1 [0011]

Claims (10)

Seitenkanalverdichter (10), aufweisend einen ersten Gehäuseabschnitt (11) mit rotierbaren Lüfterschaufeln (16) und einen zweiten Gehäuseabschnitt (12), wobei der erste Gehäuseabschnitt (11) und der zweite Gehäuseabschnitt (12) einen Strömungskanal (13) einschließen mit einem Einlass (14) und einem Auslass (15), wobei eine Öffnungsfläche (F) des Einlasses (14) einen Seitenabschnitt (20) aufweist, dessen Abstand (A1) zu einer Trennebene (T) zwischen dem ersten Gehäuseabschnitt (11) und dem zweiten Gehäuseabschnitt (12) in Rotationsrichtung (R) der Lüfterschaufeln (16) ansteigt.Side channel compressor (10), comprising a first housing section (11) with rotatable fan blades (16) and a second housing section (12), wherein the first housing section (11) and the second housing section (12) enclose a flow channel (13) with an inlet (14) and an outlet (15), wherein an opening area (F) of the inlet (14) has a side section (20) whose distance (A1) from a parting plane (T) between the first housing section (11) and the second housing section (12) increases in the direction of rotation (R) of the fan blades (16). Seitenkanalverdichter (10) nach Anspruch 1, wobei der Anstieg des Abstands (A1) zwischen der Trennebene (T) und dem Seitenabschnitt (20) einen linear Verlauf aufweist.Side channel blower (10) according to Claim 1 , wherein the increase in the distance (A1) between the parting plane (T) and the side section (20) has a linear course. Seitenkanalverdichter (10) nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei die Öffnungsfläche (F) vieleckig, insbesondere dreieckig, viereckig oder fünfeckig, ausgebildet ist.Side channel compressor (10) according to one of the preceding claims, wherein the opening surface (F) is polygonal, in particular triangular, square or pentagonal. Seitenkanalverdichter (10) nach einem der vorgenannten Ansprüche, aufweisend einen Trennabschnitt (21) zwischen dem Einlass (14) und dem Auslass (15).Side channel compressor (10) according to one of the preceding claims, comprising a separating section (21) between the inlet (14) and the outlet (15). Seitenkanalverdichter (10) nach Anspruch 4, wobei der Trennabschnitt (21) eine einlassseitige Wandfläche aufweist mit zwei in einem Winkel zueinander angeordneten Wandflächenabschnitten (18a, 18b), wobei eine Innenkante (19) zwischen den beiden Wandflächenabschnitten (18a, 18b) radial außerhalb einer zentralen Achse (Z) des Strömungskanals (13) verläuft, wobei bevorzugt der Einlass (14) angrenzend an den Trennabschnitt angeordnet ist.Side channel blower (10) according to Claim 4 , wherein the separating section (21) has an inlet-side wall surface with two wall surface sections (18a, 18b) arranged at an angle to one another, wherein an inner edge (19) between the two wall surface sections (18a, 18b) runs radially outside a central axis (Z) of the flow channel (13), wherein the inlet (14) is preferably arranged adjacent to the separating section. Seitenkanalverdichter (10) nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei eine Querschnittsfläche des Strömungskanals (13) entlang dessen Verlauf von dem Einlass (14) zu dem Auslass (15) wenigstens ein lokales Maximum (M1) aufweist.Side channel compressor (10) according to one of the preceding claims, wherein a cross-sectional area of the flow channel (13) along its course from the inlet (14) to the outlet (15) has at least one local maximum (M1). Seitenkanalverdichter (10) nach Anspruch 6, wobei das lokale Maximum (M1) in einem Abstand (A2) zum Einlass (14) bezogen auf den Verlauf des Strömungskanals (13) angeordnet ist, wobei der Abstand (A2) einem Viertel der Wellenlänge eines während des Betriebs des Seitenkanalverdichters (10) erzeugten Störtons entspricht.Side channel blower (10) according to Claim 6 , wherein the local maximum (M1) is arranged at a distance (A2) from the inlet (14) relative to the course of the flow channel (13), wherein the distance (A2) corresponds to a quarter of the wavelength of an interference tone generated during operation of the side channel compressor (10). Seitenkanalverdichter (10) nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei der Strömungskanal (13) einen vor dem Auslass (15) angeordneten Endabschnitt (E) aufweist, wobei der Endabschnitt (E) in Strömungsrichtung eines Fluidstroms betrachtet eine Steigung aufweist, wobei ein Winkel (W) zwischen dem Strömungskanal (13) im Endabschnitt (E) und der Trennebene (T) bevorzugt zwischen 21° und 35°, besonders bevorzugt zwischen 23° und 33°, ganz besonders bevorzugt zwischen 26° und 30°, beträgt.Side channel compressor (10) according to one of the preceding claims, wherein the flow channel (13) has an end section (E) arranged in front of the outlet (15), wherein the end section (E) has a gradient when viewed in the flow direction of a fluid flow, wherein an angle (W) between the flow channel (13) in the end section (E) and the parting plane (T) is preferably between 21° and 35°, particularly preferably between 23° and 33°, most particularly preferably between 26° and 30°. Seitenkanalverdichter (10) nach Anspruch 8, wobei eine Querschnittsfläche des Strömungskanals (13) in Strömungsrichtung des Fluidstroms betrachtet, insbesondere unmittelbar, vor dem Endabschnitt (E) ein lokales Maximum (M2) aufweist.Side channel blower (10) according to Claim 8 , wherein a cross-sectional area of the flow channel (13) viewed in the flow direction of the fluid flow, in particular immediately before the end section (E), has a local maximum (M2). Heizgerät (100), aufweisend einen Seitenkanalverdichter (10) gemäß einem der vorgenannten Ansprüche.Heating device (100) comprising a side channel compressor (10) according to one of the preceding claims.
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