EP0786597B1

EP0786597B1 - Radialgebläse

Info

Publication number: EP0786597B1
Application number: EP97400163A
Authority: EP
Inventors: Reinhold Hopfensperger; Rudolf Tungl
Original assignee: Ebm Papst Landshut GmbH
Current assignee: Motoren Ventilatoren Landshut GmbH
Priority date: 1996-01-24
Filing date: 1997-01-24
Publication date: 2005-03-30
Anticipated expiration: 2017-01-24
Also published as: EP0786597A1; US5813834A; DE59712252D1; DE19602368A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Radialgebläse mit einem Gehäuse mit spiralförmiger Außenkontur, wenigstens einer kreisförmigen seitlichen Ansaugöffnung und einer tangentialen Ausblasöffnung sowie einem im Gehäuse derart drehbar angeordneten und mit einem Elektromotor gekuppelten Trommelläufer-Lüfterrad, daß zwischen dem Umfang des Lüfterrades und der Innenkontur des Gehäuses ein Druckraum gebildet ist.

Ein solches Radialgebläse ist bekannt (Prospekt: "Lüfter" der Anmelderin, Ausgabe 1992). In dieser Druckschrift ist auf Seite 67 ein Radialgebläse mit der Typenbezeichnung RL 108 beschrieben, dessen Gehäuse außen eine Höhe von 170 mm und eine Breite von 162,5 mm aufweist. Der Durchmesser des Lüfterrades beträgt 108 mm.

Ein ähnlicher Radialgebläse ist auch aus DE-A-1428055 bekannt.

Das bekannte Radialgebläse wird beispielsweise in größeren Stückzahlen in Gasheizgeräten auf der Abgasseite verwendet. Da die Geräte, bei denen diese Radialgebläse eingesetzt werden, einer stetigen Weiterentwicklung, insbesondere in der Richtung zu kompakteren Geräten, unterworfen sind, besteht ein Bedarf an solchen Radialgebläsen mit höherer Luftleistung, aber unveränderten Abmessungen.

Das der Erfindung zugrunde liegende technische Problem besteht deshalb in der Schaffung eines solchen Radialgebläses. Dabei soll das neue Radialgebläse etwa den gleichen Gebläsewirkungsgrad aufweisen und kein höheres Geräusch verursachen. Es soll also eine höhere spezifische Leistung über einem großen Bereich der Kennlinie, d. h. von 0 bis etwa 80 % des Gesamtvolumenstromes aufweisen.

Dieses technische Problem ist erfindungsgemäß durch die Merkmale der Anspruchs 1 gelöst;

a) das Volumen des Druckraumes ist durch Vergrößerung des Lüfterrad-Durchmessers verkleinert,

b) der geringste Abstand zwischen dem Umfang des Lüfterrades und der Innenkontur des Gehäuses ist stark verkleinert,

c) der Ort des geringsten Abstandes zwischen dem Umfang des Lüfterrades und der Innenkontur des Gehäuses ist gegenüber der Ausblasöffnung in Drehrichtung des Lüfterrades versetzt angeordnet,

d) vom Ort des geringsten Abstandes zur Ausblasöffnung hin ist ein sich stetig vergrößernder Abstand zwischen dem Umfang des Lüfterrades und der Gehäuse-Innenkontur in der Art eines Keilspaltes vorhanden,

e) das Lüfterrad ist mit sehr flachen Schaufeln bestückt.

Ein Radialgebläse mit diesen Merkmalen besitzt bei gleichen mechanischen Außenabmessungen eine höhere Luftleistung und einen vergleichbaren Wirkungsgrad.

Vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 5 enthalten. Sie ist nachstehend anhand der Figuren 1 bis 6 erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: den Querschnitt des bekannten Radialgebläses,
Fig. 2: den Querschnitt eines Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen Radialgebläses,
Fig. 3: eine Abänderung des Radialgebläses gemäß Fig. 2,
Fig. 4: die Definition des Schaufelwinkels,
Fig. 5: die Kennlinie eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Radialgebläses im Vergleich zu einem bekannten Radialgebläse und
Fig. 6: die Anordnung der Einströmöffnung bei einem Ausführungsbeispiel des Radialgebläses.

Wie aus Fig. 1 zu erkennen ist, besitzt ein Radialgebläse ein Gehäuse 1 mit einer spiralförmigen Außenkontur. In dem Gehäuse 1 ist vor einer kreisförmigen Ansaugöffnung das Trommelläufer-Lüfterrad 2 angeordnet. Bei dem bekannten Radialgebläse befindet sich die engste Stelle x zwischen dem Umfang des Lüfterrades 2 und dem Gehäuse 1 direkt an der Gehäusezunge 3, d. h. dort, wo der halbkreisförmige Bogen der Gehäusezunge 3 in die Spirale übergeht. Von der engsten Stelle x ausgehend, ist in Drehrichtung ein sich stetig vergrößernder Druckraum 4 vorhanden, welcher als Diffusor für die mit hoher Geschwindigkeit zwischen den Schaufeln 5 austretenden Strömung wirkt. Der Abstand zwischen dem Umfang des Lüfterrades 2 und dem Gehäuse 1 an der engsten Stelle x beträgt zwecks Vermeidung von unerwünschten Geräuschen überlicherweise mindestens 4 bis 5 % des Lüfterrad-Durchmessers.

Fig. 2 verdeutlicht ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Radialgebläses. Im Vergleich zum Radialgebläse gemäß Fig. 1 besitzt das in Fig. 2 gezeigte Radialgebläse ein Lüfterrad mit größerem Durchmesser. Wenn man von den vorstehend erwähnten Gehäuseabmessungen des bekannten Radialgebläses ausgeht, welche nicht verändert werden sollen, dann beträgt der Lüfterrad-Durchmesser bei diesem Ausführungsbeispiel 120 mm. Da die Lage der Achsmitte des Lüfterrades, welche der Lage der Antriebswelle und auch in etwa dem Zentrum der kreisförmigen Einströmdüse entspricht, nicht wesentlich verändert ist, ist die Gehäusespirale im Bereich der Ausblasöffnung 6 derart verändert, daß der Ausblasschacht kürzer ist. Außerdem ist die engste Stelle x zwischen dem Umfang des Lüfterrades 2 und dem Gehäuse 1 stark verkleinert und in Drehrichtung des Lüfterrades verschoben. Davor ist ein sich zur Ausblasöffnung 6 hin vergrößernder Abstand in der Art eines spitzwinkligen Keilspaltes 7 vorhanden.

Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform des Radialgebläses unterscheidet sich von derjenigen in Fig. 2 dadurch, daß die Gehäusezunge 3 unterhalb der engsten Stelle x weiter vom Umfang des Lüfterrades 2 weggebogen ist, so daß der Keilspalt 7 einen größeren Winkel aufweist.

In Fig. 4 ist verdeutlicht, wie der Schaufelwinkel α definiert ist. Der Schaufelwinkel α liegt zwischen der Linie 8 vom Mittelpunkt zum Umfang des Lüfterrades 2 (Radius) und der Sekante 9 an die Schaufel 5.

In Fig. 5 sind anhand eines Kennlinien-Vergleichs die verbesserten Eigenschaften des erfindungsgemäßen Radialgebläses verdeutlicht. Die aus durchgezogenen Linien bestehenden Kennlinien sind die Kennlinien des erfindungsgemäßen Radialgebläses; die strichlierten Linien sind die Kennlinien des entsprechenden bekannten Radialgebläses. Es sind einerseits die Druck-Volumen-Kennlinien gezeigt, d. h. der statische Differenzdruck ΔP in Abhängigkeit vom Volumenstrom V und andererseits die Abhängigkeit der Drehzahl n vom Volumenstrom V. Die Kennlinien zeigen, daß mit dem erfindungsgemäßen Radialgebläse eine höhere Luftleistung bei niedrigeren Drehzahlen erzeugt wird.

Fig. 6 zeigt die Draufsicht auf die Ansaugseite des Radialgebläses mit der Düsen-Einströmöffnung. Bei dem bekannten Radialgebläse ist die Düsen-Einströmöffnung zentrisch zum Innenumfang des Lüfterrades 2 angeordnet, wie durch den Kreis 10 verdeutlicht. Der Kreis 10 hat seinen Mittelpunkt bei A. Gemäß einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Radialgebläses ist die Düsen-Eintrömöffnung radial gegenüber dem Innenumfang des Lüfterrades 2 versetzt angeordnet, wie durch den Kreis 11 verdeutlicht. Der Kreis 11 hat seinen Mittelpunkt bei B.

Der Mittelpunkt B ist gegenüber dem Mittelpunkt A im 1. Quadranten des Gehäuses 1 nach der Ausblasöffnung 6 in Drehrichtung des Lüfterrades 2 radial versetzt angeordnet. Der Abstand zwischen den Mittelpunkten A und B beträgt etwa 5 bis 10 % des Lüfterrad-Durchmessers.

Die exzentrische Anordnung der Düsen-Einströmöffnung bewirkt eine weitere Verbesserung der Luftleistung.

Claims

Radialgebläse mit einem Gehäuse (1) mit spiralförmiger Außenkontur, wenigstens einer kreisförmigen seitlichen Ansaugöffnung und einer tangentialen Ausblasöffnung (6) sowie einem im Gehäuse (1) derart drehbar angeordneten und mit einem Elektromotor gekuppelten Trommelläufer-Lüfterrad (2), dass zwischen dem Umfang des Lüfterrads und der Innenkontur des Gehäuses einen Druckraum (4) gebildet ist, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

das Verhältnis Lüfterrad-Durchmesser/Höhe der Gehäuseinnenspirale beträgt 70% - 80%

der Schaufelwinkel beträgt zwischen 34 - 45 Winkelgrad

der geringste Abstand (x) zwischen den Umfang des Lüfterrads und der Innenkontur des Gehäuses beträgt zwischen 1% - 5% des Lüfterrad-Durchmessers.
Radialgebläse nach Anspruch 1, wobei vom Ort des geringsten Abstands (x) zur Ausblasöffnung (6) hin ein sich stetig vergrößernder Abstand zwischen den Umfang des Lüfterrads (2) und der Gehäuseinnenkontur in der Art eines Keilspalts (7) vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Keilspalt (7) eine Größe bis zu 30 Winkelgraden aufweist.
Radialgebläse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einströmöffnung des Radialgebläses exzentrisch zum Innenumfang des Lüfterads (2) angeordnet ist.
Radialgebläse nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ort des geringsten Abstands (x) zwischen dem Umfang des Lüfterrads (2) und der Innenkontur des Gehäuses (1) gegenüber der Ausblasöffnung in Drehrichtung des Lüfterrads (2) versetzt angeordnet ist.